۳ سوال انتقال حرارت
1. به تصویر زیر نگاه کنید!
اگر سه لوله در یک جعبه شیشهای بسته، همانطور که در تصویر نشان داده شده است، قرار گیرند. دود حاصل از یک رول کاغذ در انتهای لوله B قرار گرفته و از طریق لوله وارد میشود، سپس دود همانطور که در تصویر نشان داده شده است، دوباره از طریق لولههای A و C خارج میشود. این رویداد به دلیل انتقال گرما توسط ... رخ میدهد.
A. همرفت
B. رسانایی
ج. القا
د. تابش
پمباهاسان
این پدیده به دلیل انتقال حرارت از طریق همرفت رخ میدهد. انتقال حرارت همرفتی، انتقال حرارت همراه با حرکت ماده است. نمونههایی از انتقال حرارت همرفتی شامل باد، آب جوش یا حرکت دود است، همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است.
چگونه حرکت دود را همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است توضیح میدهید؟ درون یک جعبه شیشهای بسته، یک شمع روشن وجود دارد. شعله شمع هوای اطراف را گرم میکند و دمای هوای داخل جعبه شیشهای را افزایش میدهد. این افزایش دما باعث انبساط هوا (افزایش حجم) میشود. این انبساط باعث کاهش چگالی هوا میشود. بنابراین، چگالی هوای بیرون جعبه شیشهای بیشتر از چگالی هوای داخل جعبه شیشهای است. گازها به طور طبیعی از مناطقی با چگالی هوای بالا به مناطقی با چگالی هوای پایین حرکت میکنند. این تفاوت در چگالی هوا باعث میشود دود از بیرون جعبه شیشهای که چگالی هوای بالایی دارد، به داخل جعبه شیشهای که چگالی هوای پایینی دارد، جریان یابد.
شعله شمع، دود را گرم میکند، دمای آن را افزایش میدهد و حجم آن را زیاد میکند. این امر باعث افزایش چگالی دود میشود و باعث میشود که به سمت بالا و به سمت مناطقی با چگالی هوای کمتر حرکت کند. به یاد داشته باشید که هرچه مکانی بالاتر از سطح زمین باشد، چگالی هوا کمتر است زیرا نیروی جاذبه کاهش مییابد.
جواب صحیح الف است.
2. به عبارت زیر توجه کنید:
۱. آب درون ماهیتابه به دلیل گرم شدن، میجوشد.
۲. در طول روز هوا گرمتر از شب احساس میشود.
۳. ظروف پخت و پز معمولاً دستههای چوبی یا پلاستیکی دارند.
۴. شمع سوزان تا زمانی که تمام شود، ذوب خواهد شد.
از این جمله که بیان میکند اثر تابش عدد است...
الف. ۱ و ۲
ب. ۱ و ۳
ج. ۱ و ۴
د. ۲ و ۳
پمباهاسان
گزاره ۱: آب درون ماهیتابه به دلیل گرم شدن، میجوشد.
درست است که مقداری گرما از شعله به ظرف از طریق تابش منتقل میشود و مقداری گرما نیز از طریق رسانش از ظرف به آب منتقل میشود. اما جوشاندن آب نتیجه مستقیم انتقال گرما از طریق همرفت است.
جمله دوم: در طول روز هوا گرمتر از شب احساس میشود.
خورشید در طول روز از طریق تابش به سطح زمین می تابد.
جمله ۳: ظروف پخت و پز معمولاً دستههای چوبی یا پلاستیکی دارند.
اگر دستهی ظرف پختوپز فلزی باشد، دستهای آشپز داغ میشوند، زیرا گرما یا حرارت از طریق رسانایی از طریق دستهی ظرف پختوپز منتقل میشود.
جمله چهارم: یک شمع سوزان تا زمانی که تمام شود، ذوب میشود.
موم به دلیل انتقال گرما از طریق تابش از شعله به موم، ذوب میشود.
بنابراین یگزارههایی که اثرات تابش هستند، ۲ و ۴ هستند.
جواب صحیح C است.
3. پدیده همرفت صحیح در مایعات در تصویر نشان داده شده است...
پمباهاسان
انتقال حرارت همرفتی، انتقال گرما همراه با حرکت ماده است. نمونههایی از همرفت طبیعی شامل جوشیدن آب در هنگام گرم شدن یا تشکیل نسیم خشکی و دریا است.
در فرآیند فوق، ابتدا گرما از آتش به ظرف منتقل میشود. رساناییبه همین ترتیب، گرما از طریق رسانش از ظرف به آب منتقل میشود. علاوه بر این، گرما از مولکولهای آب به مولکولهای دیگر آب از طریق ... منتقل میشود. همرفت
آب نزدیک کف ظرف گرمتر است، منبسط میشود و چگالیاش کاهش مییابد. برعکس، آب بالای آن یا آب روی سطح، سردتر است و بنابراین چگالی بالاتری دارد.
آب موجود در ته ظرف چگالی کمتری دارد و باعث میشود که شناور شود و آب با چگالی بالاتر در بالای آن جایگزین آن شود. این حرکت آب در ظرف تا زمانی که تمام آب به دمای یکسانی برسد یا بجوشد، ادامه مییابد.
نمودار دقیقتری که فرآیند همرفت آب در یک ظرف را توصیف میکند، در پاسخ ج آمده است. دلیل آن این است که آب گرمتری که منبسط شده است، بلافاصله به سمت بالا حرکت میکند و ابتدا به طرفین حرکت نمیکند.
جواب صحیح C است.
