Виды теплопередачи

Теория

Виды теплопередачи

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?»

1. Найди в условии, что именно переносит тепло. Движется ли само вещество? «Тёплый воздух поднимается, холодный опускается» — да, движутся потоки воздуха.
2. Сопоставь с механизмом: потоки жидкости или газа → конвекция; передача по неподвижному телу от частицы к частице → теплопроводность; передача без контакта, через пустоту → излучение.
3. Проверь остальные варианты и убедись, что они не подходят: теплопроводность воздуха мала, излучение батареи всю комнату не прогреет. Ответ — конвекция.
4. 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.

Термины темы

Понятия из теории выше — нажми, чтобы разобрать определение, признаки и пример:

• Теплопередача — самопроизвольный переход тепла от горячего тела к холодному тремя способами.
• Теплопроводность — передача тепла от частицы к частице по неподвижному веществу.
• Конвекция — перенос тепла потоками жидкости или газа: тёплое поднимается, холодное опускается.
• Диффузия — самопроизвольное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Попробуй решить

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

Разбор заданий