15. Випромінювання - Бар'яхтар

• Назад до змісту

Контрольні запитання

1. Чому енергія від Сонця до Землі не може передаватися завдяки конвекції та теплопровідності?

Енергія від Сонця до Землі не може передаватися через конвекцію та теплопровідність, тому що для цих видів теплопередачі потрібне середовище (речовина), а космічний простір між Сонцем і Землею — вакуум.

2. Що таке випромінювання?

Випромінювання — це вид теплопередачі, під час якого енергія передається у вигляді хвиль і може поширюватися навіть у вакуумі.

3. Тіла якого кольору краще поглинають тепло? Опишіть дослід на підтвердження вашої відповіді.

Тіла з темною поверхнею краще поглинають теплове випромінювання, ніж тіла зі світлою або блискучою поверхнею. Щоб це перевірити, можна взяти два металеві балони, пофарбовані в білий і чорний кольори, і під’єднати до них однакові термометри. Якщо розмістити їх на однаковій відстані від джерела тепла, наприклад, електричної лампи, то через 5-7 хвилин можна побачити, що термометр у балоні чорного кольору показує вищу температуру.

4. Чи існують умови, за яких тіло не випромінює і не поглинає енергію?

Будь-яке тіло, температура якого вища за абсолютний нуль (-273 °C), випромінює енергію.

5. Що відбувається з температурою тіла, коли це тіло випромінює енергії більше, ніж поглинає?

Якщо тіло випромінює більше енергії, ніж поглинає, його внутрішня енергія зменшується, і, як наслідок, температура тіла знижується.

Вправа № 15

1. Чому опалювальні батареї краще фарбувати в темний колір?

Темні поверхні краще випромінюють тепло, тому батарея, пофарбована в темний колір, ефективніше віддаватиме тепло в кімнату.

2. У який колір краще фарбувати фургони рефрижераторів?

Фургони рефрижераторів краще фарбувати у світлі або сріблясті кольори, оскільки вони краще відбивають сонячні промені і менше нагріваються.

3. Чому навесні забруднений сніг тане швидше, ніж чистий?

Забруднений сніг має темніший колір, тому він поглинає більше сонячної енергії і, відповідно, швидше тане порівняно з чистим білим снігом, який відбиває більшу частину променів.

4. Узимку в неопалюваному приміщенні, вікна якого «дивляться» на південь, досить тепло. Коли таке може бути? Чому?

Це можливо в сонячний день. Сонячні промені проходять крізь скло (випромінювання) і нагрівають предмети в кімнаті. Нагріті предмети віддають тепло повітрю, а скло не випускає його назад, створюючи парниковий ефект.

5. Ви вирішили випити чаю і ввімкнули електричний чайник. Зазначте, який із видів теплопередачі є визначальним для нагрівання:

• а) чайника: теплопровідність (від нагрівального елемента до корпусу);
• б) води в чайнику: конвекція (нижні шари нагріваються, піднімаються вгору, а верхні опускаються);
• в) повітря над чайником: конвекція (підйом гарячої пари);
• г) повітря поряд із чайником: *випромінювання (тепло випромінюється від стінок чайника).*

6. Заповніть таблицю шляхом позначення відповідної комірки, якщо в зазначеному середовищі може відбуватися певний вид теплопередачі: Т — теплопровідність, К — конвекція, В — випромінювання.

7. Для чого між стінками колби в термосах відкачують повітря, а поверхню колби роблять дзеркальною?

Повітря відкачують для створення вакууму, що запобігає теплопередачі шляхом конвекції та теплопровідності. Дзеркальна поверхня відбиває теплове випромінювання, зменшуючи втрати тепла.

8. Атмосфера Землі прозора, тому сонячні промені проходять крізь атмосферу, майже не нагріваючи її. А завдяки чому нагрівається атмосферне повітря і від чого залежить ступінь його нагріття?

Атмосферне повітря нагрівається переважно від поверхні Землі, яку нагрівають сонячні промені. Земля передає тепло нижнім шарам повітря (теплопровідність), а далі тепло поширюється завдяки конвекції. Ступінь нагріття залежить від кольору та властивостей поверхні (суша, вода).