3 întrebări despre transferul de căldură
1. Privește imaginea următoare!
Dacă trei țevi sunt plasate într-o cutie de sticlă închisă, așa cum se arată în imagine. Fumul de la o rolă de hârtie este plasat la capătul țevii B și intră prin țeavă, apoi fumul va ieși din nou prin țevile A și C, așa cum se arată în imagine. Acest eveniment are loc din cauza transferului de căldură de către...
A. convecție
B. conducție
C. inducție
D. radiații
Pembahasan
Acest fenomen apare datorită transferului de căldură prin convecție. Transferul de căldură prin convecție este transferul de căldură însoțit de mișcarea materiei. Exemple de transfer de căldură prin convecție includ vântul, apa clocotită sau mișcarea fumului, așa cum se arată în imaginea de mai sus.
Cum explicați mișcarea fumului așa cum se arată în imaginea de mai sus? În interiorul unei cutii de sticlă închise se află o lumânare aprinsă. Flacăra lumânării încălzește aerul din jur, crescând temperatura aerului din interiorul cutiei de sticlă. Această creștere a temperaturii determină dilatarea aerului (creșterea volumului). Această dilatare determină scăderea densității aerului. Prin urmare, densitatea aerului din afara cutiei de sticlă este mai mare decât densitatea aerului din interiorul cutiei de sticlă. Gazele se deplasează în mod natural din zonele cu densitate mare a aerului în zonele cu densitate mică a aerului. Această diferență de densitate a aerului determină curgerea fumului din exteriorul cutiei de sticlă, care are o densitate mare a aerului, în cutia de sticlă, care are o densitate mică a aerului.
Odată ajuns în interiorul cutiei de sticlă, flacăra lumânării încălzește fumul, crescându-i temperatura și volumul. Aceasta crește densitatea fumului, determinându-l să se deplaseze în sus spre zonele cu o densitate a aerului mai mică. Rețineți că cu cât un loc este mai sus față de nivelul solului, cu atât densitatea aerului este mai mică, deoarece forța gravitațională scade.
Răspunsul corect este A.
2. Acordați atenție afirmației de mai jos:
1. Apa din cratiță fierbe pentru că este încălzită.
2. În timpul zilei este mai cald decât noaptea.
3. Ustensilele de gătit au, în general, mânere din lemn sau plastic.
4. Lumânarea aprinsă se va topi până se va termina.
Din afirmația care afirmă că efectul radiațiilor este numărul...
A. 1 și 3
B. 1 și 4
C. 2 și 4
D. 2 și 3
Pembahasan
Afirmația 1: Apa din cratiță fierbe pentru că este încălzită.
Este adevărat că o parte din căldură se transferă de la flacără la recipient prin radiație, iar o parte din căldură se transferă și de la recipient la apă prin conducție. Dar fierberea apei este un rezultat direct al transferului de căldură prin convecție.
Afirmația 2: În timpul zilei este mai cald decât noaptea.
Soarele strălucește pe suprafața Pământului în timpul zilei prin radiații.
Afirmația 3: Ustensilele de gătit au, în general, mânere din lemn sau plastic.
Dacă mânerul ustensilei de gătit este din metal, mâinile bucătarului se vor încălzi deoarece căldura sau căldura este transferată prin conducție prin mânerul ustensilei de gătit.
Afirmația 4: O lumânare aprinsă se va topi până se termină.
Ceara se topește datorită transferului de căldură prin radiație de la flacără la ceară.
Deci, afirmațiile care reprezintă efectele radiațiilor sunt 2 și 4.
Răspunsul corect este C.
3. Evenimentul de convecție corect în lichide este prezentat în imagine...
Pembahasan
Transferul de căldură prin convecție este transferul de căldură însoțit de mișcarea materiei. Exemple de convecție naturală includ fierberea apei în timpul încălzirii sau formarea brizelor terestre și marine.
În procesul de mai sus, căldura se deplasează inițial de la foc la recipient prin conducție și, în mod similar, căldura se deplasează de la recipient la apă prin conducție. Apoi, căldura se deplasează de la moleculele de apă la alte molecule de apă prin convecție.
Apa de lângă fundul recipientului este mai fierbinte, se dilată și își scade densitatea. În schimb, apa de deasupra ei, sau apa de la suprafață, este mai rece și, prin urmare, are o densitate mai mare.
Apa de pe fundul recipientului are o densitate mai mică, ceea ce o face să plutească și să fie înlocuită de apa cu o densitate mai mare de deasupra sa. Această mișcare a apei în recipient continuă până când toată apa atinge aceeași temperatură sau fierbe.
O diagramă mai precisă care descrie procesul de convecție a apei într-un recipient se află în răspunsul C. Motivul este că apa mai fierbinte care s-a extins se mișcă imediat în sus și nu se mișcă mai întâi lateral.
Răspunsul corect este C.
