Підписи до слайдів:
Мета: з'ясувати, як різні тіла поглинають і випромінюють енергію. Завдання: Вивчити. яким чином тепло передається від Сонця до землі? Перевірити, як тіло сильніше нагріваються - чорні або білі? Дослідити залежність температури від відстані до джерела випромінювання. Об'єкт дослідження: це явище випромінювання. Предмет дослідження: тіла з чорної і світлою поверхнею. Методи дослідження: спостереження, вимірювання, опис.
Всім добре відомо, що Сонце є основним джерелом тепла на Землі. Яким же чином тепло передається від Сонця до Землі? Адже Земля знаходиться від нього на відстані 150 мільйонів кілометрів. Все це простір за межами нашої атмосфери містить дуже виряджене речовина (вакуум порожнеча).
Як відомо, в вакуме перенесення енергії шляхом теплопровідності (при тісному контакті нагрітих і холодних частин тіла) практично неможливий. Не може відбуватися він і за рахунок конвекції (потоками нагрітого речовини) Тут здійснюється ще один вид теплопередачі- випромінювання Випромінювання-процес передачі Енергії від нагрітого тіла до холодного, який може здійснюватися в вакуумі
Випромінювання - це перенесення енергії шляхом випускання електромагнітних хвиль. Це можуть бути сонячні промені, а також промені, що випускаються нагрітими тілами, які перебувають навколо нас. Ці промені називають тепловим випромінюванням.
Коли випромінювання, поширюючись від тіла-джерела, досягає інших тіл, то частина його відбивається, а частина ними поглинається. При поглинанні енергія теплового випромінювання перетворюється у внутрішню енергію тіл, і вони нагріваються.
Всі навколишні нас предмети випромінюють тепло в тій чи іншій мірі. Енергію випромінюють всі тіла: і сильно нагріті і слабо.
Теплове (інфрачервоне) випромінювання не сприймається оком. У тіл з низькою температурою випромінювання слабкіше. При підвищенні температури тіла теплове випромінювання збільшується, тобто чим вище температура тіла, тим інтенсивніше теплове випромінювання. Теплопередача способом випромінювання можлива в будь-якій речовині і в вакуумі. Всі тіла випромінюють енергію і остигають. Тіла здатні не тільки випромінювати, а й поглинати теплове випромінювання, при цьому вони нагріваються.
Темні тіла краще поглинають випромінювання. ніж світлі (або мають дзеркальну, полірованій поверхні), і краще випромінюють. Світлі і темні поверхні тіл поглинають випромінювання по різному
Досвід 1. поклала під клаптики чорної і білої тканини термометр і поспостерігати в Перебіг певного часу за зміною температури, записала вимірювання в таблицю.
Результати показали. що чорна тканина нагрілася сильніше. Час, хв 3 6 9 12 15 18 21 24 t - ра черн. тканину 28 31 34 37 40 43 47 50 t - ра бел. тканину 26 28 31 35 37 40 43 45 Таблиця 1
Досвід 2. Знайшла дві однакові чашки, одну зовні пофарбувала чорною гуашшю, а другу білої. Налила однакову кількість гарячої води і перевірила, в який з них вода охолоне швидше. Дані теж занесла в таблицю.
У чорній чашці вода остигала швидше. Час, хв t - ра Бел.круж t - ра Черн.круж час, хв t- ра Бел.круж t - ра Бел.круж 5 70 70 55 37 36 10 65 65 60 36 35 15 58 57 65 35 34 20 54 53 70 35 33 25 51 50 75 34 32 30 48 47 80 33 31 35 45 44 85 31 30 40 43 42 90 30 29 45 41 40 95 29 28 50 39 38 100 28 27 Таблиця 2
Досвід 3. І спользуя настільну лампу і термометр, вимірювала температуру під променями лампи в різних точках, поступово наближаючись до неї. Побудувала графік залежності температури від відстані.
Чим ближче до джерела випромінювання, тим вище температура і сильніше випромінювання. Графік 1
ДОСВІДИ ПОКАЗУЮТЬ: - темні тіла краще нагріваються випромінюванням, ніж блискучі; - потужність випромінювання залежить не тільки від температури випромінюючого тіла, але і від його кольору. Найсильніше випромінюють при даній температурі чорні тіла, набагато слабкіше - білі. - характер випромінювання залежить від температури тіла.
Висновок Здатність тел по різному поглинати енергію випромінювання знаходить широке застосування в побуті і техніці. Поверхня дирижаблів, крила літаків фарбують сріблястою фарбою, щоб вони менше нагрівалися сонячними променями.
Тому ми влітку воліємо носити світлий одяг. Практично вся побутова техніка в наших будинках білого кольору, щоб не перегрівалася.
Якщо ж навпаки необхідно використовувати сонячну енергію, наприклад, в сонячних батареях на штучних супутниках Землі, на електростанціях, Працюючих від сонячної енергії, то ці частини Приборов фарбують в темний колір.
Чи знаєте ви? Змії відмінно сприймають теплове випромінювання, але не очима, а шкірою. Тому і в повній темряві вони здатні виявити теплокровних жертву. Гримучі змії і сибірські щитомордники реагують на зміни температури до тисячної частки градуса. Очі таргана відчувають коливання температури в соту частку градуса.
Створені матеріали, за допомогою яких можна перетворювати теплове випромінювання в видиме. Їх використовують при виготовленні Спеціальної фотоплівки для зйомки в абсолютній темряві і в приладах нічного бачення - тепловізорах. 80 відсотків тепла тіла випромінюється головою людини! На кожен квадратний метр земної поверхні потрапляє близько 1 кВт теплової енергії сонця, що досить, щоб закип'ятити чайник за лічені хвилини!