3 въпроса за топлопренос
1. Вижте следната снимка!
Ако три тръби се поставят в затворена стъклена кутия, както е показано на картинката. Димът от хартиена ролка се постави в края на тръба B и навлезе през тръбата, след което димът ще излезе отново през тръби A и C, както е показано на картинката. Това събитие се случва поради преноса на топлина от….
A. конвекция
B. проводимост
C. индукция
D. радиация
Дискусия
Това явление се дължи на топлопренос чрез конвекция. Конвекционният топлопренос е пренос на топлина, съпроводен с движение на материята. Примери за конвекционен топлопренос включват вятър, вряща вода или движение на дим, както е показано на изображението по-горе.
Как обяснявате движението на дима, както е показано на изображението по-горе? Вътре в затворена стъклена кутия има запалена свещ. Пламъкът на свещта нагрява околния въздух, повишавайки температурата на въздуха вътре в стъклената кутия. Това повишаване на температурата кара въздуха да се разшири (увеличи обема си). Това разширение води до намаляване на плътността на въздуха. Следователно, плътността на въздуха извън стъклената кутия е по-голяма от плътността на въздуха вътре в стъклената кутия. Газовете естествено се движат от области с висока плътност на въздуха към области с ниска плътност на въздуха. Тази разлика в плътността на въздуха кара димът да тече от външната страна на стъклената кутия, която има висока плътност на въздуха, в стъклената кутия, която има ниска плътност на въздуха.
След като попадне в стъклената кутия, пламъкът на свещта нагрява дима, повишавайки температурата му и увеличавайки обема му. Това увеличава плътността на дима, карайки го да се движи нагоре към области с по-ниска плътност на въздуха. Не забравяйте, че колкото по-високо е едно място над нивото на земята, толкова по-ниска е плътността на въздуха, защото силата на гравитацията намалява.
Верният отговор е А.
2. Обърнете внимание на твърдението по-долу:
1. Водата в тенджерата кипи, защото е нагрята.
2. През деня е по-горещо, отколкото през нощта.
3. Приборите за готвене обикновено имат дървени или пластмасови дръжки.
4. Горящата свещ ще се топи, докато не свърши.
От твърдението, че ефектът от радиацията е число...
А. 1 и 3
Б. 1 и 4
В. 2 и 4
Г. 2 и 3
Дискусия
Твърдение 1: Водата в тенджерата кипи, защото е нагрята.
Вярно е, че част от топлината се пренася от пламъка към съда чрез излъчване, а част от топлината също се пренася от съда към водата чрез проводимост. Но кипещата вода е пряк резултат от топлопреноса чрез конвекция.
Твърдение 2: През деня се усеща по-горещо, отколкото през нощта.
Слънцето огрява земната повърхност през деня чрез радиация.
Твърдение 3: Приборите за готвене обикновено имат дървени или пластмасови дръжки.
Ако дръжката на кухненския прибор е направена от метал, ръцете на готвача ще се нагреят, защото топлината се предава чрез проводимост през дръжката на кухненския прибор.
Твърдение 4: Горяща свещ ще се топи, докато не свърши.
Восъкът се топи поради преноса на топлина чрез излъчване от пламъка към восъка.
Така че, уТвърденията, които са ефектите на радиацията, са 2 и 4.
Верният отговор е C.
3. Правилното събитие на конвекция в течности е показано на изображението...
Дискусия
Конвекционният топлопренос е пренос на топлина, съпроводен с движение на материята. Примери за естествена конвекция включват кипенето на вода по време на нагряване или образуването на сухоземни и морски бризове.
В горния процес, първоначално топлината се премества от огъня към контейнера посредством проводимостПо подобен начин топлината се премества от контейнера към водата чрез проводимост. Освен това, топлината се премества от водни молекули към други водни молекули посредством конвекция.
Водата близо до дъното на съда е по-гореща, разширява се и намалява плътността си. Обратно, водата над нея или водата на повърхността е по-хладна и следователно има по-висока плътност.
Водата на дъното на съда има по-ниска плътност, което я кара да плава и да бъде заменена от водата с по-висока плътност над нея. Това движение на водата в съда продължава, докато цялата вода достигне еднаква температура или заври.
По-точна диаграма, която описва процеса на конвекция на водата в контейнер, е в отговор C. Причината е, че по-горещата вода, която се е разширила, веднага се движи нагоре, а не се движи първо настрани.
Верният отговор е C.
