Конвекція
2-й семестр
ТЕПЛОВІ ЯВИЩА
4. Кількість теплоти. Теплові машини
Урок 3/45
Тема. Конвекція
Мета уроку: познайомити учнів з конвекцією як одним зі способів передачі енергії в рідинах і газах; показати значення конвекції в житті людини.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
План уроку
Контроль знань | 6 хв. | 1. Чому порівняно тонкий шар снігу охороняє озимі посіви від вимерзання? 2. Поясніть фізичний зміст японського прислів’я: “Швидко нагрівається – 3. Поясніть фізичний зміст російського прислів’я: “Багато снігу – багато хліба” |
Демонстрації | 5 хв. | Конвекція в газах і рідинах |
Вивчення нового матеріалу | 26 хв. | 1. Спостерігаємо конвекцію в рідинах і газах. 2. Познайомимося з механізмом конвекції. 3. Спостерігаємо конвекцію в природі й використовуємо її в нашому житті |
Закріплення вивченого матеріалу | 8 хв. | 1. Контрольні питання. 2. Поміркуй і відповідай |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Спостерігаємо конвекцію
Теплопровідність рідин і газів дуже мала, але й у газах, і в рідинах існує теплообмін. Це відбувається за рахунок перемішування холодного й теплого повітря або холодної й теплої частин рідини.
Вид теплообміну, обумовлений переносом речовини,- потоками газу або рідини – називають конвекцією.
Великий інтерес учнів викликає спостереження “конвекції в повітрі” у тіньовій проекції (див. рисунок).
Конвекцію в рідині можна спостерігати, нагріваючи колбу з водою, на дні якої поміщений кристалик перманганату калію, що забарвлює конвекційні потоки.
Конвекція відбувається тільки в рідинах і газах. Вона може бути природною й вимушеною.
Природна конвекція виникає в полі сили ваги при нерівномірному нагріванні текучих речовин. При природній конвекції перемішування речовини відбувається внаслідок різниці температури окремих місць середовища й зумовленої нею відмінності густин.
Вимушена конвекція відбувається головним чином від зовнішнього впливу (за допомогою насоса, мішалки й т. ін.).
2. Познайомимося з механізмом конвекції
Явище конвекції можна пояснити законом Архімеда та явищем теплового розширення тіл. При підвищенні температури об’єм рідини зростає, а густина зменшується. Під дією архімедової сили менш густа нагріта рідина піднімається вгору, а більш густа холодна рідина опускається вниз.
Якщо ж рідину нагрівати зверху, то менш густа тепла рідина там і залишається й конвекція не виникає.
3. Спостерігаємо конвекцію в природі й використовуємо її в нашому житті
І нагрівання, й охолодження повітря в приміщеннях засновано на конвекції. Охолоджувальні пристрої доцільно розташовувати нагорі, ближче до стелі, щоб здійснювалася природна конвекція. Обігрівальні прилади розташовують унизу поблизу підлоги під підвіконням. Повітря, що нагрівається ними, піднімаючись угору, змішується з холодним повітрям, що опускається від вікна. У результаті в кімнаті встановлюється майже рівномірна температура. Цього не відбувалося б, якби батареї розташовувалися біля стелі.
У повітряному зазорі між шибками взимку також відбувається конвекція: уздовж холодного зовнішнього скла повітря, охолоджуючись, “стікає” униз, а уздовж теплого внутрішнього скла, нагріваючись, піднімається. Якщо повітряний зазор досить малий (як у склопакетах), зустрічні повітряні потоки гальмують один одного, тому такі вікна забезпечують кращу теплоізоляцію.
Конвекційні потоки виникають й усередині каструль із рідинами, які нагріваються на кухонній плиті.
Всі вітри в атмосфері являють собою конвекційні потоки величезного масштабу. Конвекцією пояснюються, наприклад вітри бризи (між сушею й морем; між лісом і ріллею, між горами й долиною).
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
Поясніть, як і чому відбувається переміщення повітря над нагрітою лампою.
У чому полягає явище конвекції?
Чим відрізняється конвекція від теплопровідності?
Наведіть приклади природної й вимушеної конвекції.
Чому рідини й гази нагрівають знизу?
Чому конвекція неможлива у твердих тілах?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
Поміркуй і відповідай
1. Чому в холодному приміщенні у нас, насамперед, мерзнуть ноги?
2. Чи буде горіти свіча в космічній станції в умовах невагомості? Як зміниться відповідь, якщо поруч зі свічею працюватиме вентилятор?
3. Яким способом охолоджується повітря в кімнаті взимку при відкритій кватирці?
4. Бажаючи остудити каструлю з компотом до кімнатної температури якнайшвидше, господарка поставила її на лід. Чи правильно вона зробила?
5. Чому рибалки, що працюють на вітрильних суднах, намагаються іти в море вночі, а повертатися з лову удень?
6. Літак вилетів у тайгу на розвідку лісової пожежі. Коли літак пролітав над місцем пожежі, його сильно підкинуло угору. Чому?
Домашнє завдання-1
1. У-1: § 22 (п. 2).
2. Сб-1:
Рів1 – № 25.7, 25.8, 25.9, 25.10, 25.11.
Рів2 – № 25.22, 25.23, 25.28, 25.29.
Рів3 – № 25.33, 25.34, 25.35, 25.42.
Домашнє завдання-2
1. У-2: § 37.
2. Сб-2:
Рів1 – № 27.8, 27.9, 27.24.
Рів2 – № 27.25, 27.26, 27.27.
Рів3 – № 27.40, 27.41, 27.45, 27.46, 27.47.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...