Реферат по физике на тему: Конвекция читать

Главная>Рефераты по химии

Конвекция

Это способность переносить тепло потоками вещества. Данное явление существует как в жидкостях, так и в газах и в сыпучей среде. Конвекция бывает естественной, что подразумевает самопроизвольное возникновение при неравномерной тепловой нагрузке. Нижние частицы нагреваясь и облегчаясь движутся вверх, а верхние наоборот, формируется процесс перемешивания, который повторяется вновь и вновь. При выполнении некоторых условий самоперемешивание превращается в структурные вихри с условно правильной решеткой в виде конвекционных ячеек. Конвекция подразделяется на: турбулентная и ламинарная.

Примерами конвекции в природе являются облака и их формирование. Движение тектонических плит и гранулирование на Солнце — это тоже естественная конвекция в природе. Искусственная конвекция связана с перемещением частиц, вызванным принудительными действиями извне. Принудительная конвекция применяется, если эффекта естественной недостаточно. К примеру, движение лопастей вентиляционных приборов, работа насосного оборудования, перемещивание веществ венчиком и т.п.

По причине возникновения конвекция подразделяется на: стрессовую, гравитационную, термокапиллярную, магнитную и термодинамическую. Наиболее популярно распространение конвекции в жидких и газообразных средах описал Буссинеск. К примеру, под капиллярной конвекцией следует понимать явление в жидкой среде, когда на ее свободную поверхность оказывают влияние перепады напряжения, скажем, изменение температуры воды. При этом интенсивность термокапиллярной конвекции мала и в обычной жизни признается несущественной. Но в космическом пространстве благодаря данному виду конвекции в сосудах возникают движения.

В природе естественная конвекция бывает в нижних слоях Земли, в ее недрах, в пучине океана. Воздействие при этом обусловлено архимедовой силой, когда различие в плотности нагретого и холодного веществ заставляет перемещаться их частицы в направлении, противоположном действию силы тяжести. Результатом такого движения является то, что постепенно температура вещества выравнивается. Если тепло подведено стационарно, то конвекционные потоки также будут стационарными. А интенсивность их всегда обусловлена температурным различием в слоях.

см. также:
Все рефераты по физике

www.sdamna5.ru

Конвекция

Конвекция — перенос теплоты движущимися частицами вещества. Конвекция имеет место только в жидких и газообразных веществах, а также между жидкой или газообразной средой и поверхностью твердого тела. При этом происходит передача теплоты и теплопроводностью. Совместное воздействие конвекции и теплопроводности в пограничной области у поверхности называют конвективным теплообменом.

Конвекция имеет место на наружной и внутренней поверхностях ограждений здания. В теплообмене внутренних поверхностей помещения конвекция играет существенную роль. При различных значениях температуры поверхности и прилегающего к ней воздуха происходит переход теплоты в сторону меньшей температуры. Тепловой поток, передаваемый конвекцией, зависит от режима движения жидкости или газа, омывающих поверхность, от температуры, плотности и вязкости движущейся среды, от шероховатости поверхности, от разности между температурами поверхности и омывающей ее среды.

Процесс теплообмена между поверхностью и газом (или жидкостью) протекает по-разному исходя из природы возникновения движения газа. Различают естественную и вынужденную конвекцию. В первом случае движение газа происходит за счёт разности температуры поверхности и газа, во втором — за счёт внешних для данного процесса сил (работы вентиляторов, ветра).

Вынужденная конвекция в общем случае может сопровождаться процессом естественной конвекции, но так как интенсивность вынужденной конвекции заметно превосходит интенсивность естественной, то при рассмотрении вынужденной конвекции естественной часто пренебрегают.

В дальнейшем будут рассматриваться только стационарные процессы конвективного теплообмена, предполагающие постоянство во времени скорости и температуры в любой точке воздуха. Но так как температура элементов помещения изменяется довольно медленно, полученные для стационарных условий зависимости бывают распространены и на процесс нестационарного теплового режима помещения, при котором в каждый рассматриваемый момент процесс конвективного теплообмена на внутренних поверхностях ограждений считается стационарным. Полученные для стационарных условий зависимости бывают распространены и на случай внезапной смены природы конвекции от естественной к вынужденной, к примеру, при включении в помещении рециркуляционного аппарата нагрева помещения (фанкойла или сплит-системы в режиме теплового насоса). В первую очередь, новый режим движения воздуха устанавливается быстро и, во-вторых, требуемая точность инженерной оценки процесса теплообмена ниже возможных неточностей от отсутствия коррекции теплового потока в течение переходного состояния.

Для инженерной практики расчетов для отопления и вентиляции важен конвективный теплообмен между поверхностью ограждающей конструкции или трубы и воздухом (или жидкостью). В практических расчетах для оценки конвективного теплового потока (рис.3) применяют уравнения Ньютона:

, (2.6)

где q_к — тепловой поток, Вт, передаваемый конвекцией от движущейся среды к поверхности или наоборот;

t_a — температура воздуха, омывающего поверхность стенки, ^оС;

τ — температура поверхности стенки, ^оС;

α_к — коэффициент конвективной теплоотдачи на поверхности стенки, Вт/м^{2. о}С.

Рис.3 Конвективный теплообмен стенки с воздухом

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, a_к — физическая величина, численно равная количеству теплоты, передаваемой от воздуха к поверхности твердого тела путем конвективного теплообмена при разности между температурой воздуха и температурой поверхности тела, равной 1

оС.

При таком подходе вся сложность физического процесса конвективного переноса теплоты заключена в коэффициенте теплоотдачи, a_к. Естественно, что величина этого коэффициента является функцией многих аргументов. Для практического использования принимаются весьма приближенные значения a_к.

Уравнение (2.5) удобно переписать в виде:

, (2.7)

где R_к — сопротивление конвективной теплоотдаче на поверхности ограждающей конструкции, м^{2. о}С/Вт, равное разности температуры на поверхности ограждения и температуры воздуха при прохождении теплового потока с поверхностной плотностью 1 Вт/м² от поверхности к воздуху или наоборот. Сопротивление R_к является величиной обратной коэффициенту конвективной теплоотдачи

a_к:

, (2.8)

referatwork.ru

Исследовательская работа «Конвекция» — Физика

Просмотр содержимого документа
«Исследовательская работа «Конвекция»»

Исследовательская работа « Изучение конвекционых воздушных потоков в комнате через открытую дверь » .

Выполнил:

Рамазанов Дамир,

ученик 8 класс.

Руководитель :

Байбарова Е.В.

Конвекция-это способ передачи тепла слоями жидкости или газа

Цель :

исследовать направление конвекционных потоков в жилой комнате.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме.

2. Рассмотреть различные способы определение конвекционных потоков воздуха.

3. Показать практическое применение этих способов.

4. Систематизировать и углубить накопленные мной знания.

5. Повысить качество знаний и умений.

6. Интеллектуально развиться.

Приборы и материалы:

1. Свеча, по направлению пламени которой мы узнаем направление ветра.

2. Спички.

3.Фотоаппарат для фиксации опытов .

Выполнение работы

Будем перемещать свечу по некоторым точкам.

1. Зажжем свечу и поставим у входа

Заметим, что пламя свечи направлено к другой стороне комнаты

Поставим свечу в центре комнаты (точка 2)

Пламя направлено в туже сторону

Переставим свечу на точку 3 Направление пламени теперь вертикально. Это означает ,что воздух нагревается от батареи и поднимается вверх.

Переместим свечу на точку 4

Пламя вертикально,значит тёплый воздух поднимается вверх

Переставим свечу на точку 5

Пламя снова вертикально.

воздух в этом месте охлаждаясь- опускается вниз, а нагреваясь- поднимается вверх. «

Перенесём свечу на точку 6

Пламя дёргается =

воздух в этом месте охлаждаясь- опускается вниз, а нагреваясь- поднимается вверх.

И вот что я получил.

Вывод:

В ходе проведения эксперимента я убедился, что воздух нагреваясь и остывая повторяет цикл конвекции (передачи энергии) по комнате.

Подготовил ученик 8 класса

МОУ Старомаинская СОШ №1

Рамазанов Дамир

Учитель физики:Байбарова Е.В.

Спасибо за внимание.

multiurok.ru

Конвекция в природе и технике

Конвекция

Работу выполнила:

Носова Дарья

8(Г) класс

• Конвекция – это вид теплообмена, при котором тепло переносится самими струями газа или жидкости.

Виды Конвекций

• Выделяют два вида конвекций

Естественная конвекция , которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения.

• Вынужденная (принудительная) конвекция, при которой перемещение вещества обусловлено действием каких-то внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.).

Конвекция в природе и технике

• работа обычной батареи отопления; 
• тяга в печи;
• отопление дома;
• образование облаков;
• образование ветра, бриза и муссонов;
• движение тектонических плит;
• процессы горообразования;

• процесс  дымообразования из труб и кратеров вулканов;

• процесс  охлаждения продуктов в холодильнике;

multiurok.ru

Презентация по физике на тему «Конвекция»

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Презентация на тему: «КОНВЕКЦИЯ»

2 слайд Описание слайда:

Конвекция – вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями жидкости или газа.

3 слайд Описание слайда:

Конвекция широко распространена в природе: в нижнем слое земной атмосферы, морях и океанах, в недрах Земли, на Солнце. С помощью конвекции осуществляют охлаждение или нагревание жидкостей и газов в различных технических устройствах.

4 слайд Описание слайда:

При подводе тепла к жидкости или газу увеличивается интенсивность движения молекул, а вследствие этого повышается давление. Если жидкость или газ не ограничены в объеме, то они расширяются; локальная плотность жидкости (газа) становится меньше, и благодаря выталкивающим (архимедовым) силам нагретая часть среды движется вверх

5 слайд Описание слайда:

Конвективный тепловой поток от нагревателя к нагреваемой среде зависит от начальной скорости движения молекул, плотности, вязкости, теплопроводности и теплоемкости и среды; очень важны также размер и форма нагревателя. Соотношение между соответствующими величинами подчиняется закону Ньютона где q — тепловой поток (измеряемый в ваттах) A — площадь поверхности источника тепла (в м2) TW и T8 — температуры источника и его окружения (в кельвинах). Коэффициент конвективного теплопереноса h зависит от свойств среды, начальной скорости ее молекул, а также от формы источника тепла, и измеряется в единицах Вт/(м2·К). q = hA (TW — T8)

6 слайд Описание слайда: 7 слайд Описание слайда: 8 слайд Описание слайда:

ЕСТЕСТВЕННАЯ КОНВЕКЦИЯ возникает при неравномерном нагреве (нагреве снизу) текучих или сыпучих веществ, находящихся в поле силы тяжести (или в системе, движущейся с ускорением). Вещество, нагретое сильнее, имеет меньшую плотность и под действием архимедовой силы FA перемещается относительно менее нагретого вещества.

9 слайд Описание слайда:

ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ КОНВЕКИЯ При вынужденной конвекция перемещение вещества происходит под воздействием какого-либо устройства. Интенсивность переноса теплоты здесь зависит и от скорости вынужденного движения вещества.

10 слайд Описание слайда:

Конвекцию необходимо учитывать при проектировании теплообменников, систем кондиционирования воздуха, высокоскоростных летательных аппаратов и многих других устройств.

Курс профессиональной переподготовки

Учитель физики

Курс повышения квалификации

Курс повышения квалификации

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала: ДВ-042113

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

infourok.ru

Конвекция. Примеры конвекции — презентация, доклад, проект

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: [email protected]

Мы в социальных сетях

Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам

ВКонтакте >

Что такое Myslide.ru?

Myslide.ru — это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.

---

Для правообладателей >

myslide.ru

Конспект урока по физике на тему : «Конвекция. Излучение»

Конспект урока по физике на тему :

«Конвекция. Излучение»

Цели урока: введение понятий конвекции и излучения как способов теплопередачи; раскрытие механизма передачи энергии в жидкостях и газах.

Задачи урока:

общеобразовательная: познакомить учеников с проявлениями видов теплопроводности в жидкостях, газах и вакууме; объяснить понятие явлений конвекции и излучения, их особенностей.

развивающая: продолжить формирование у обучающихся ключевых умений, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности – выделение проблемы, принятие решения, поиска, анализа и обработки информации;

воспитательная: воспитывать коллективизм, творческое отношение к порученному делу.

Тип урока. Изучение нового материала.

Оборудование: теплоприемник, резиновая трубка, стакан с водой и электрическая лампочка, пробирка, жидкостный манометр, колба, бумажная вертушка;

мультимедийный проектор, презентация.

Демонстрации:

1. Движение вертушки над включенной лампой.

2. Нагревание марганца в колбе с водой.

3. Взаимодействие источника излучения с теплоприемником.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний.

Проверка усвоения домашнего задания.

Ответим на вопросы письменно по вариантам:

Как связана температура тела со скоростью движения его молекул?

3. Чем отличается движение молекул в различных агрегатных состояниях вещества?

3. Какие превращения энергии происходят при подъеме шара и при его падении?

2. как изменится состояние свинцового шара и свинцовой плиты в результате их соударения?

2. зависти ли внутренняя энергия тела от его движения и положения относительно других тел? Приведите пример.

3. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела способом теплопередачи.

3. что такое теплопередача?

3. какими двумя способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

После сдачи письменных работ, записываем в тетрадь число и тему сегодняшнего занятия

III. Изучение нового материала.

Учитель. Эпиграфом к сегодняшнему уроку я взяла следующие слова: «Воду пруда нагревает зной сверху, а внизу – холодный слой». Йогешвара. Мы с вами продолжаем изучать виды теплопередачи. Сегодня познакомимся с конвекцией и излучением. Запишите тему урока.

Слайд 1

Вопрос: Какие способы изменения внутренней энергии тела вы знаете? (Заслушиваются ответы учеников)

Слайд 2

Итак, знакомимся еще с одним видом теплопередачи. Конвекция – (от лат. слова конвекцио – перенесение) – это вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями газа или жидкости.

Слайд 3

Существует два вида конвекции: естественная и вынужденная. Естественная конвекция – самопроизвольное охлаждение, нагревание, перемещение. Вынужденная конвекция – перемещение с помощью насоса, мешалки и т.п.

Слайд 4

Механизм конвекции в жидкостях. Жидкости и газы нагреваются снизу, так как у них плохая теплопроводность. У горячих слоёв жидкости (газа) плотность уменьшается, и они поднимаются вверх, уступая место более холодным. Возникает циркуляция («движение по кругу») слоёв.

Слайд 5

Механизм конвекции в газах. Теплый воздух имеет меньшую плотность и со стороны холодного воздуха на него действует сила Архимеда, направленная вертикально вверх.

Слайд 6

Конвекция учитывается при установке отопительных приборов: батареи располагаются у пола. В этом случае в комнате устанавливается устойчивое конвекционное движение воздуха.

В твердых телах конвекции нет, так как их частицы не обладают большой подвижностью. Много проявлений конвекции можно обнаружить в природе и жизни человека. Конвекция также находит применение в технике.

В результате конвекции в атмосфере образуются ветры у моря — это дневные и ночные бризы. Дневной бриз — Холодный воздух понизу с моря перемещается к берегу. Ночной бриз — Холодный воздух понизу с берега перемещается к морю.

Слайд 7

Демонстрации.

1. Включим лампу накаливания с отражателем и поместим над лампой бумажную вертушку. Вертушка начинает вращаться. Холодный воздух при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх. При этом вертушка вращается. (Плотность горячего воздуха меньше, чем холодного, поэтому нагрев производят снизу. При этом конвекционные потоки теплого воздуха поднимаются вверх, а на их место опускается холодный воздух)

2. Нагреем пробирку с водой, на дно которой опущены кристаллики марганцовки. Появились малиновые «змейки», которые поднимаются вверх.

Вопрос. Какие особенности вы увидели? (Ученики делают выводы)

Учитель.  Запишите особенности в тетрадь.

При конвекции в жидкостях или газах:

1) само вещество переносится;

2) существует только в жидкостях и газах, ее нет в твердых телах;

3) чтобы она происходила, нагревать нужно снизу.

Учитель: Вам хорошо известно, что основным источником тела на Земле является Солнце. Земля находится от Солнца на расстоянии 15*10⁷ км. Все это пространство за пределами нашей атмосферы содержит очень разреженное вещество. В вакууме перенос энергии путем теплопроводности почти невозможен. Не может происходить он и за счет конвекции. Следовательно, существует еще одни вид теплопередачи.

Демонстрация.

Включенная электрическая плитка, к которой сбоку подносится теплоприемник, соединенный с жидкостным манометром.

Учитель: Что наблюдаем? Почему изменился уровень воды в манометре? (Воздух в теплоприемнике нагрелся, расширился, в этом колене манометра жидкость опустилась, а в другом поднялась.)

Каким способом нагрелся воздух в теплоприемнике? (Между ним и плиткой есть воздух, а у него очень маленькая теплопроводность, следовательно, теплопроводность отсутствует. Конвекции тоже нет, т.к. теплоприемник не над плиткой, а рядом с ней.)

Учитель: Это действительно новый вид теплообмена — излучение (лучистый теплообмен). Под лучистым теплообменом, или просто излучением, понимают перенос энергии в виде электромагнитных волн.

Любое нагретое тело является источником излучения. Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия доходит до Земли.

Слайд 8

Не задумывались ли вы над вопросом: как передается солнечное тепло на Землю? Ведь в космическом пространстве нет ни твердых, ни жидких, ни газообразных тел. Следовательно, космическое пространство не может передавать тепло Солнца на Землю ни путем теплопроводности, ни путем конвекции. Дело в том, что тепло от Солнца к Земле передается также как сигнал с радиостанции приемнику, — электромагнитными волнами.

Слайд 9

Тела с темной поверхностью лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность.

Слайд 10

Около 50% энергии излучаемой Солнцем является лучистой энергией, эта энергия — источник жизни на Земле. Излучение происходит по всем направлениям.

Слайд 11

Излучение применяется для сушки и нагрева материалов, в приборах ночного видения (бинокли, оптические прицелы), для создания систем самонаведения на цель бомб, снарядов и ракет

Слайд 12

Количество излучённой или поглощённой энергии зависит от площади поверхности тела

Слайд 13

Демонстрация. Взаимодействие источника излучения с теплоприемником.

При нагревании темной поверхности в стакане с водой быстрее появляются пузырьки воздуха, чем при нагревании светлой поверхности.

Учитель. Запишите особенности излучения в тетрадь:

1. излучают все нагретые тела (твердые, жидкие, газообразные),

2. происходит в вакууме,

3. зависит от цвета поверхностей: темная поверхность лучше излучает и поглощает   тепло, светлая – наоборот; тела с темной поверхностью охлаждаются быстрее путем излучения, чем тела со светлой.

4. Закрепление изученного материала. Слайд 14.

4. Объясните как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.

5. Почему конвекция не возможна в твердых телах.

6. Почему форточки для проветривания комнаты помещают в верхней части окна?

7. В каком из двух сосудов закипит быстрее вода? Одни сосуд светлый, а другой закопченный.

8. Почему в светлом чайнике горячая вода остывает дольше, чем в темном?

9. Все ли было на уроке понятно? Было ли на уроке интересно? Усвоена ли тема урока?

10. 5. Домашнее задание. Слайд 15.

11. П.5-6 читать, записи

V. Подведение итогов. Домашнее задание

§ 5-6, упражнение 2,3, Л № 972-976, 984-987,

Задание: в бумажной коробочке вскипятить воду над пламенем свечи. (Опыт выполняйте вместе с родителями).

infourok.ru