Презентація на тему "Конвекція"

Конвекція.

1. Конвекція в рідинах і газах. Дослід. Наповнимо колбу водою й закріпимо її в лапці штатива. Покладемо на дно колби кілька дрібок акварельної фарби. Потім нагріватимемо колбу знизу. Із дна колби почнуть підніматися забарвлені струминки води. Досягши верхніх шарів води, вони спускатимуться вздовж більш холодних боків; далі процес повториться. У результаті відбудеться природне перемішування нагрітих і ненагрітих частин рідини.

Дослід. Якщо помістити руку над гарячою плитою або над запаленою свічкою, відчуємо потоки теплого повітря. Дослід. Невелика паперова вертушка, яку закріпили над лампою, під дією потоків нагрітого повітря починає крутитися.

У наведених прикладах спостерігаємо ще один вид теплопередачі — конвекція. Конвекція — це вид теплопередачі, здійснюваний шляхом перенесення теплоти потоками рідини або газу. Зверніть увагу: конвекція не може відбуватись у твердих тілах, оскільки в них не можуть виникнути потоки речовини.

2. Механізм конвекції. Явище природної 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. Аналогічні міркування справджуються й для газів.

Часто природне перемішування шарів рідини або газу є неможливим або недостатнім. У такому разі вдаються до їхнього штучного перемішування — примусової конвекції. Можна зробити висновок, що конвекція буває природна та примусова.

3. Конвекція у природі та житті людини. Розглянемо, наприклад, як утворюється бриз — вітер, що виникає поблизу берега моря чи великого озера. Денний бриз — вітри дують з водойми на сушу. Удень суходіл прогрівається швидше за воду, тому температура повітря над суходолом вища, ніж над поверхнею води. Повітря над суходолом розширюється, його густина зменшується, повітря підіймається. У результаті тиск над суходолом падає і холодне повітря з водойми починає низом переміщуватися до суходолу.

Поясніть, як утворюється нічний (береговий) бриз. Нічний бриз — вітер дує із суші на водойму. Уночі водойма охолоджується повільніше, ніж суходіл, тому над суходолом повітря стає холоднішим. Тут утворюється зона підвищеного тиску порівняно з морем. Виникає вітер у напрямі від суходолу до моря). Через нерівномірне нагрівання води виникають постійні течії у водах річок, морів, океанів.

Проблемні запитання. Чому нагрівається повітря в кімнаті від радіаторів водяного опалення? Чому нагрівається вода в каструлі, яку поставлено на ввімкнену плиту? Як відбувається тяга в печі? Чому охолоджується напій, якщо в нього покласти кубик льоду?

Домашнє завдання. Вивчити § 6, Вправа № 6 (1, 2, 3).