В жизни мы действительно ежедневно встречаемся с тепловыми явлениями. Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом называется теплообменом или теплопередачей. При теплопередаче энергия всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому.
Теплопроводностью называется явление передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. Теплопроводность нужна для теплозащиты жилых зданий, больниц, детских садов, в которых нужно поддерживать постоянной температуру в теплый и холодный периоды года.
Применение материалов, которые обладают малой теплопроводностью позволяет снизить потерю тепла. Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла.
Теплопроводность твердых тел
- Частицы металла находятся очень близко к друг другу. Они колеблются в определенных положениях
- Скорость колебательного движения частиц при нагревании металла сначала увеличивается в той части проволоки, которая находится ближе к огню
- За счет взаимодействия частиц металла друг с другом, увеличивается скорость движения соседних частиц
- При увеличении скорости их движения, начинает подниматься температура
- При теплопроводности не происходит переноса вещества от одного конца тела к другому.
Теплопроводность жидкостей
Причина небольшой теплопроводности жидкостей — расположение молекул в их строении. У жидкостей молекулы хоть и близко расположены, но достаточно хорошо изолированы. Расстояние между молекулами жидкости больше, чем в твердых телах.
Теплопроводность газов
Самая низкая теплопроводность у газов: молекулы расположены далеко друг от друга, и, чтобы передать энергию, им необходимо столкнуться, поэтому процесс передачи энергии происходит достаточно медленно. Чем больше расстояние между частицами и слабее взаимодействие между ними, тем меньшей теплопроводностью обладает тело. Поэтому наименьшей теплопроводностью обладает вакуум (безвоздушное пространство). Нет частиц — нет теплопроводности.
Применение теплопроводности в жизни
Иногда необходимо предохранить тело от нагревания или охлаждения. Для этого используют тела с малой теплопроводностью. Если кастрюли и сковородки делают из металла (позволяет быстрее нагреваться), то их ручки делают из дерева или пластмассы. Это позволяет нам не обжигаться. По этой же причине кружки и стаканы изготавливают преимущественно из пластмассы, стекла, фарфора.
Материалы для строительства домов
Материалы, которые используют при строительстве домов (бревна, кирпичи, газобетон, пеноблок) обладают плохой теплопроводностью. Таким образом строения меньше охлаждаются.
Термос
В устройстве термоса тоже применяется явление теплопроводности. Из пространства между колбой и кожухом выкачан воздух, так почти не осуществляется теплопередача.
Заключение
Мы узнали что, теплопроводность у различных веществ различна. Наибольшей теплопроводность обладают металлы, у жидкостей теплопроводность невелика и самая малая теплопроводность у газов. Теплопроводность это явление передачи внутренней энергии от одной части тела при их непосредственном контакте.