Et ginn dräi Aarte vun Hëtziwwerdroung oder Hëtziwwerdroung , dorënner Hëtziwwerdroung duerch Konduktioun, Konvektioun a Stralung.
Hëtziwwerdroeung duerch Konduktioun. Wann en Objet mat héijer Temperatur a Kontakt mat engem Objet mat niddreger Temperatur kënnt, beweegt sech d'Energie vum Objet mat héijer Temperatur op den Objet mat niddreger Temperatur. Déi zousätzlech Energie bewierkt, datt d'Atomer a Molekülle, aus deenen den Objet besteet, sech méi séier beweegen. Wärend se sech beweegen, hunn d'Molekülle kinetesch Energie (EK = ½ mv² ) . Déi méi séier beweeglech Molekülle (mat méi grousser kinetischer Energie) kollidéieren mat de Molekülle niewendrun. Dës Molekülle kollidéieren dann mat anere Molekülle niewendrun. Asw. Sou kollidéieren d'Molekülle mateneen a transferéieren Energie. Hëtziwwerdroeung , déi duerch Kollisiounen tëscht de Molekülle geschitt, aus deenen en Objet besteet, gëtt Konduktioun genannt. Konduktioun geschitt normalerweis a Feststoffer oder vu Feststoffer op Flëssegkeeten (Flëssegkeeten op Feststoffer) oder vu Feststoffer op Gaser (Gaser op Feststoffer).
Hëtziwwerdroeung duerch Konvektioun. Konvektioun geschitt typescherweis a Flëssegkeeten (z.B. Waasser) a Gaser (z.B. Loft). Konvektioun ass den Iwwerdroe vun Hëtz, deen duerch d'Bewegung vun engem Objet wéinst Ännerungen a senger Dicht begleet gëtt. D'Dicht vun engem Objet ännert sech well säi Volumen ännert. De Volume vun engem Objet ännert sech well den Objet eng gewëssen Quantitéit un Hëtz absorbéiert.
Hëtziwwerdroeung duerch Stralung. Stralung ass den Iwwerdroe vun Hëtzt a Form vun elektromagnetesche Wellen. Beispiller fir Stralung sinn d'Wäermt, déi Äre Kierper fillt, wann Dir bei engem Uewen sidd, a Stralung vun der Sonn op d'Äerd. D'Sonn huet eng méi héich Temperatur (ongeféier 6000 Kelvin), während d'Äerd eng méi niddreg Temperatur huet. Dësen Temperaturënnerscheed tëscht der Sonn an der Äerd bewierkt, datt Hëtzt vun der Sonn (méi héich Temperatur) op d'Äerd (méi niddreg Temperatur) beweegt gëtt. Wann d'Stralung vun der Sonn op d'Äerd e Medium brauch, wéi Konduktioun a Konvektioun, géif d'Hëtzt d'Äerd net erreechen, well se duerch e Vakuum misst goen.
Beispill vu Problemer
1. Fro Nr. 19 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016
Metallstangen vun der selwechter Gréisst, awer aus verschiddene Metaller gemaach, ginn zesummegefügt, wéi an der Figur hei ënnendrënner gewisen. Wann d'Wärmeleitfäegkeet vum Metall I 4 Mol sou héich ass wéi d'Leitfäegkeet vum Metall II, dann ass d'Temperatur um Kräizungspunkt vun den zwee Metaller...
A. 45oC
B. 40 ° C
C. 35 ° C
D. 30 ° C
O. 25 ° C
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Wärmeleitfäegkeet vum Metall I = 4k
Wärmeleitfäegkeet vum Metall II = k
Metallkanttemperatur I = 50 ° C
Metallkanttemperatur II = 0 ° C
Gefrot: Temperatur um Kräizungspunkt vun den zwou Metaller
Äntwert:
D'Formel fir d'Wärmeiwwerdroungsquote duerch Konduktioun:
Beschreiwung: Q/t = Wärmeübertragungsquote, k = Wärmeleitfäegkeet, A = Uewerfläch, T1 - T2 = Temperaturännerung, l = Längt vun der Staang
Déi zwee Metaller hunn déiselwecht Gréisst, dofir ginn A an l aus der Equatioun ewechgeholl.
Déi richteg Äntwert ass B.
2. Fro Nr. 19 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2015/2016
Déi folgend Figur weist Metallstangen A a B vu verschiddenen Typen, déi un engem Enn verbonne sinn.
D'Querschnittsfläch vun deenen zwou Stäbchen ass déiselwecht, awer d'Längt vun A ass duebel sou laang wéi B an den Wärmeleitfäegkeetskoeffizient vun A ass dräimol sou laang wéi dee vu B. Wann déi fräi Enden vun A a B Temperaturen vun ënnerschiddleche Gréissten ausgesat sinn, dann ass déi genee Temperatur um Kräizungspunkt...
A. 60oC
B. 64 ° C
C. 70 ° C
D. 76 ° C
O. 78 ° C
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Wärmeleitfäegkeet vun der Staang A = 3k
Wärmeleitfäegkeet vun der Staang B = k
Längt vun der Staang A = 2l
Längt vun der Staang B = l
Temperatur vun der Kant vun der Staang A = 100 ° C
Temperatur vun der Kant vun der Staang B = 40 ° C
Gefrot: Temperatur um Gelenk vun den zwou Stäbchen
Äntwert:
D'Formel fir d'Wärmeiwwerdroungsquote duerch Konduktioun:
Beschreiwung: Q/t = Wärmeübertragungsquote, k = Wärmeleitfäegkeet, A = Uewerfläch, T1 - T2 = Temperaturännerung, l = Längt vun der Staang
Béid Stäbchen hunn déiselwecht Querschnittsfläch, dofir gëtt A aus der Equatioun ewechgeholl.
Déi richteg Äntwert ass D.
3. Fro Nr. 14 fir den nationale Examen SMA/MA Physik 2014/2015
Passt op déi folgend Ausso op:
(1) Metallleitfäegkeet
(2) Temperaturdifferenz tëscht de Metallenden
(3) Längt vum Metall
(4) Metallmass
D'Faktoren, déi d'Geschwindegkeet vun der Hëtztausbreedung am Metall bestëmmen, sinn...
A. (1), (2) an (3)
B. (1) an (4)
C. (2) an (4)
D. (3) an (4)
Nëmmen E. (4)
Diskussioun
Hëtziwwerdroeung a Metall ass Hëtziwwerdroeung duerch Konduktioun. D'Formel fir d'Geschwindegkeet vun der Hëtziwwerdroeung duerch Konduktioun ass:
Beschreiwung: Q/t = Wärmeübertragungsquote, k = Wärmeleitfäegkeet, A = Uewerfläch, T1 - T2 = Temperaturännerung, l = Längt vun der Staang
Déi richteg Äntwert ass A.
