Виды теплопередачи

Теория, разобранные примеры и практика по теме «Виды теплопередачи» для подготовки к ОГЭ по физике в 2027 году.

Теория

Тепло само переходит от горячего тела к холодному — но делает это тремя разными способами. На ОГЭ тебя проверяют, умеешь ли ты по описанию ситуации узнать, какой именно способ работает: теплопроводность, конвекция или излучение. Формул здесь почти нет — нужны понимание механизмов и внимательность к словам условия.

Главное

Теплопроводность — энергия передаётся при соударениях частиц от слоя к слою, а само вещество никуда не перемещается. Так нагревается металлическая ложка в горячем чае: ручка чая не касается, но тепло «пробегает» по металлу от частицы к частице. Металлы — отличные проводники тепла; воздух, мех, шерсть — плохие (именно поэтому шуба «греет»: на самом деле она лишь мешает телу терять своё тепло).
Конвекция — тепло переносят сами потоки жидкости или газа. Тёплый воздух имеет меньшую плотность, он легче и поднимается вверх; холодный — плотнее, тяжелее и опускается вниз. Так батарея у пола прогревает всю комнату. Конвекция возможна только в жидкостях и газах: в твёрдом теле частицы «привязаны» к своим местам и потоков не образуют.
Излучение — перенос энергии электромагнитными волнами. Единственный способ, которому не нужно вещество-посредник: он работает даже в вакууме. Тела с тёмной поверхностью и поглощают, и излучают энергию заметно лучше светлых блестящих; зеркальная поверхность излучение отражает.

Ключевой признак для сравнения: теплопроводности и конвекции нужно вещество, излучению — нет.

Как решать

Разберём на типовой задаче: «Батарея у пола, но прогревается вся комната. Какое явление?»

Найди в условии, что именно переносит тепло. Движется ли само вещество? «Тёплый воздух поднимается, холодный опускается» — да, движутся потоки воздуха.
Сопоставь с механизмом: потоки жидкости или газа → конвекция; передача по неподвижному телу от частицы к частице → теплопроводность; передача без контакта, через пустоту → излучение.
Проверь остальные варианты и убедись, что они не подходят: теплопроводность воздуха мала, излучение батареи всю комнату не прогреет. Ответ — конвекция.
В развёрнутых заданиях пиши по схеме «ответ + обоснование»: назови явление и объясни механизм. Пример со свечой у приоткрытой двери: холодный воздух коридора плотнее → втекает в комнату понизу (пламя внизу отклонится в комнату), тёплый воздух легче → вытекает поверху (вверху пламя отклонится в коридор).

Ловушки ОГЭ

«Шуба греет» — нет! Шуба не источник энергии: мех и воздух в нём плохо проводят тепло и лишь замедляют теплопередачу от тела к холодному воздуху.
Цвет поверхности влияет на излучение, а не на «проведение тока» и не на теплопроводность: чёрный чайник остывает быстрее светлого, потому что тёмная поверхность интенсивнее излучает.
Не путай конвекцию с диффузией: при конвекции из-за разности плотностей движутся целые потоки вещества, при диффузии частицы лишь перемешиваются.
Термос: воздух между стенками откачивают, чтобы исключить теплопроводность и конвекцию — обоим способам нужны частицы, а в вакууме их почти нет. Остаётся лишь излучение, и его гасит зеркальный слой. В ответе обязательно укажи, что эти два способа невозможны без вещества.

Где пригодится

Задание 3 — узнать явление по описанию: ложка в горячем чае (теплопроводность), батарея и комната (конвекция).
Задание 5 — выбрать утверждение с верным объяснением: «греет» ли шуба, какой чайник остынет быстрее.
Задание 18 — вопрос по тексту с обоснованием: зачем в термосе откачан воздух.
Задание 19 — объяснить опыт: свеча у приоткрытой двери и конвекционные потоки.

Попробуй решить

Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:

Форточку для проветривания располагают в верхней части окна. Почему это эффективно для охлаждения комнаты? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Стекло в верхней части окна обладает большей теплопроводностью, чем в нижней.
2. Через верхнюю форточку тепло уходит излучением быстрее, чем через нижнюю.
3. Тёплый воздух комнаты легче холодного, поднимается вверх и уходит через форточку — возникает конвекция.
4. Тёплый воздух тяжелее холодного, поэтому он скапливается у пола, а форточка впускает лёгкий холодный воздух сверху.
Металлическая ручка двери и деревянная дверь находятся в одной комнате, но на ощупь ручка кажется холоднее. Почему? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Температуры одинаковы, но металл лучше проводит тепло и быстрее отводит его от руки.
2. Температура металла в комнате всегда ниже температуры дерева.
3. Металл тяжелее дерева, а более плотные тела всегда холоднее.
4. Дерево выделяет теплоту при контакте с рукой, а металл — нет.
Зимой говорят, что шуба «греет». Верно ли это с точки зрения физики? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Нет: мех плохо проводит тепло и лишь замедляет теплопередачу от тела к холодному воздуху.
2. Нет: шуба охлаждает тело, так как мех забирает часть теплоты на своё нагревание.
3. Да: волокна меха при трении друг о друга выделяют заметное количество теплоты.
4. Да: шуба является источником внутренней энергии и отдаёт её телу человека.
Металлическая ручка двери и деревянная дверь находятся в одной комнате, но на ощупь ручка кажется холоднее. Почему? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Металл тяжелее дерева, а более плотные тела всегда холоднее.
2. Температуры одинаковы, но металл лучше проводит тепло и быстрее отводит его от руки.
3. Температура металла в комнате всегда ниже температуры дерева.
4. Дерево выделяет теплоту при контакте с рукой, а металл — нет.
Форточку для проветривания располагают в верхней части окна. Почему это эффективно для охлаждения комнаты? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Тёплый воздух комнаты легче холодного, поднимается вверх и уходит через форточку — возникает конвекция.
2. Тёплый воздух тяжелее холодного, поэтому он скапливается у пола, а форточка впускает лёгкий холодный воздух сверху.
3. Стекло в верхней части окна обладает большей теплопроводностью, чем в нижней.
4. Через верхнюю форточку тепло уходит излучением быстрее, чем через нижнюю.
Зимой говорят, что шуба «греет». Верно ли это с точки зрения физики? Выберите верное утверждение с объяснением.
1. Да: волокна меха при трении друг о друга выделяют заметное количество теплоты.
2. Нет: шуба охлаждает тело, так как мех забирает часть теплоты на своё нагревание.
3. Нет: мех плохо проводит тепло и лишь замедляет теплопередачу от тела к холодному воздуху.
4. Да: шуба является источником внутренней энергии и отдаёт её телу человека.

Разбор заданий

Разобранный пример

Металлическая ложка, опущенная в стакан с горячим чаем, вскоре нагревается по всей длине, хотя её ручка чая не касается.

Какое физическое явление здесь наблюдается?

конденсация
излучение
диффузия
теплопроводность

Запишите цифру, соответствующую выбранному ответу.

Показать решение

Энергия передаётся от частицы к частице вдоль неподвижного металла без переноса вещества — это теплопроводность.
Верный вариант — 4) теплопроводность.
Ответ: 4.

Разобранный пример

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

Батарея нагревает воздух в комнате: тёплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, и такой перенос энергии вместе с самим веществом называют (А)_____. Именно поэтому батареи ставят (Б)_____. Ручка металлической ложки, опущенной в горячий чай, нагревается за счёт (В)_____, ведь энергия передаётся от частицы к частице, а само вещество остаётся на месте. От Солнца же энергия доходит до Земли (Г)_____, потому что между ними почти нет вещества.

Список слов и словосочетаний:

конвекцией
теплопроводности
теплопроводностью
теплопроводностью
под самым потолком
у пола, под окном
конвекции
излучением

Запишите четыре цифры в порядке А, Б, В, Г (без пробелов и запятых). Каждое слово может быть использовано один раз.

Показать решение

Перенос энергии потоками самого воздуха — это конвекция, поэтому нагреватель ставят внизу, чтобы тёплый воздух поднимался и прогревал всю комнату. В неподвижном металле энергия идёт от частицы к частице — теплопроводность, а через безвоздушное пространство возможно только излучение.
Восстановленный текст: Батарея нагревает воздух в комнате: тёплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, и такой перенос энергии вместе с самим веществом называют «конвекцией». Именно поэтому батареи ставят «у пола, под окном». Ручка металлической ложки, опущенной в горячий чай, нагревается за счёт «теплопроводности», ведь энергия передаётся от частицы к частице, а само вещество остаётся на месте. От Солнца же энергия доходит до Земли «излучением», потому что между ними почти нет вещества.
А) конвекцией → цифра 1.
Б) у пола, под окном → цифра 6.
В) теплопроводности → цифра 2.
Г) излучением → цифра 8.
Ответ: 1628.

Реши задачи по этой теме в тренажёре →Мгновенная проверка, подсказки и разбор именно твоей ошибки. Бесплатно и без регистрации.

Частые вопросы

Что нужно знать по теме «Виды теплопередачи» для ОГЭ по физике?

В каких заданиях ОГЭ по физике встречается тема «Виды теплопередачи»?

Тема «Виды теплопередачи» встречается в заданиях №3, №4, №5, №16, №18, №19 — по действующим спецификации и демоверсии ФИПИ.

Где потренироваться в заданиях по теме «Виды теплопередачи»?

В тренажёре Совелия — задачи этого типа с мгновенной проверкой, подсказками и разбором именно твоей ошибки. Бесплатно, без рекламы, прогресс сохраняется.