Поміркуйте

Торкніться поверхні стола, металевої ручки шафи, проведіть рукою по м'якому сидінню крісла. Чому одні предмети на дотик видаються теплими, а інші — прохолодними, хоча насправді всі вони однакової кімнатної температури?

Пригадайте

У разі контакту гарячого й холодного тіл в якому напрямку буде передаватися тепло?

Що таке стан теплової рівноваги?

Теплопровідність

Дослід. Покладіть долоні рук на теплу батарею (мал. 42.1). За кілька хвилин долоні помітно нагріються. Унаслідок теплопередачі тепло перейшло від більш нагрітого тіла (батареї) до менш нагрітого тіла (ваших долонь).

Такий вид теплопередачі отримав назву теплопровідність. Вона відбувається, коли тіла різної температури дотикаються одне до одного або в самому тілі є частини з різною температурою.

Різні речовини мають різну теплопровідність. Вона залежить від взаємодії частинок речовин: чим слабша взаємодія, тем менша теплопровідність речовини. Тому теплопровідність газів (наприклад, повітря) дуже мала, а металів — велика.

Добре проводять тепло тверді тіла, насамперед метали: мідь, срібло, алюміній, залізо тощо.

Погано проводять тепло гази та будь-які пористі тіла: пінопласт, пінобетон, пух, хутро тощо.

Люди використовують різну теплопровідність речовин для своїх потреб. Із речовин, які добре проводять тепло, зокрема металів, виготовляють корпуси радіаторів автомобілів, металевий посуд, радіатори опалення (мал. 42.2).

Речовини, які погано проводять тепло, використовують там, де тепло потрібно «зберігати». Так, цеглу, деревину, скло використовують у будівництві житла (мал. 42.3).

У холодну погоду ми надягаємо вовняні светри, пуховики або інший теплий одяг. Коли лягаємо спати, то вкриваємося ковдрою. Поміркуйте, завдяки чому одяг і ковдри нас рятують від холоду?

Мала теплопровідність повітря забезпечує гарні теплоізолюючі властивості хутра, пуху, синтепону тощо. Адже між їхніми волокнами багато повітря (мал. 42.5).

Саме наявність повітря зумовлює малу теплопровідність пористих матеріалів, приміром пінопласту, а також снігу, особливо пухкого (який щойно випав). «Теплий» сніговий покрив зберігає взимку від вимерзання ґрунт і рослини.

Конвекція

Напевно, ви бачили тепловентилятор — пристрій для обігріву, наприклад, вашого робочого місця за столом або місця відпочинку.

Цей обігрівач спрямовує тепле повітря саме туди, куди вам потрібно, і тому дуже зручний у користуванні. Відбувається теплообмін між нагрівником тепловентилятора й, наприклад, вашими ногами, а ноги не торкаються тепловентилятора (мал. 42.4).

Теплопередача у цьому разі відбувається завдяки перенесенню речовини — потоку теплого повітря, а не теплопровідності, оскільки контакту між нагрітим та холодним тілами немає. Ми зіткнулися з іще одним видом теплопередачі — конвекцією.

Вид теплопередачі, зумовлений перенесенням речовини — потоками газу або рідини, називають конвекцією.

Важливо запам’ятати, що конвекція має місце лише в рідинах і газах.

Де людина використовує конвекцію та як утворюються денний і нічний бризи, ви можете дізнатися, скориставшись інформацією під QR-кодом на початку параграфа.

Випромінювання

Чи сиділи ви коли-будь біля багаття? Якщо так, напевно, ви пам’ятаєте, який жар «іде» від вогнища, якщо сидіти до нього обличчям. Це означає, що між вогнищем та обличчям відбувається теплопередача.

Будь-яке нагріте тіло є джерелом невидимих теплових променів, які «переносять» тепло (мал. 42.5).

Якби наші очі сприймали ці невидимі промені, то ми могли б бачити в темряві, бачити витоки тепла з будівель, на відстані визначати температуру тіл (мал. 42.6).

Випромінювання — це вид теплопередачі, що відбувається через випромінювання та поглинання теплових променів.

Цей вид теплопередачі дуже важливий для всього живого на Землі. Саме завдяки випромінюванню тепло від Сонця потрапляє на Землю, оскільки випромінювання — це єдиний вид теплопередачі, що може здійснюватися в космосі, де немає повітря (мал. 42.7).

Запитання для повторення й засвоєння

1. У якому випадку теплопередача здійснюється за рахунок теплопровідності?

2. Наведіть приклади речовин, що мають найбільшу / найменшу теплопровідність.

3. Коли теплопередача відбувається за рахунок конвекції?

4. Наведіть приклади конвекції в побуті та природі.

5. Поясніть, що таке випромінювання як вид теплопередачі.

6. Чому випромінювання

є життєво необхідним для всього живого на Землі?

Ключова ідея

Тепло може передаватися від одного тіла до іншого трьома способами: теплопровідністю, конвекцією, випромінюванням.

Теплопровідність — це вид теплопередачі, коли тіла різної температури дотикаються одне до одного або в самому тілі є частини з різною температурою.

Конвекція — вид теплопередачі, зумовлений перенесенням речовини — потоками газу або рідини.

Випромінювання — це вид теплопередачі, що відбувається за рахунок випромінювання та поглинання теплових променів.

Це матеріал з підручника "Природничі науки" 5 клас Рудич 2022