Cara mengubah perpindahan panas di alam dan teknologi. Jenis perpindahan panas. Contoh perpindahan panas di alam dan teknologi. Pertanyaan untuk diperiksa

kelas 8

Bab: fenomena termal.

Generalisasi topik: “Jenis perpindahan panas. Contoh perpindahan panas di alam dan teknologi"

Target dan tujuan pelajaran:

    Generalisasi materi pada topik: "Jenis perpindahan panas."

    Untuk memeriksa keterampilan dan kemampuan siswa pada tugas tes untuk memecahkan masalah pada topik ini.

    Mengajar melihat manifestasi dari pola yang dipelajari di kehidupan sekitar, memperluas pemahaman siswa tentang gambaran fisik dunia menggunakan contoh perpindahan panas di alam dan teknologi, memperluas wawasan siswa.

    Contoh harian konveksi

    Konveksi terjadi ketika panas dipindahkan melalui gas atau cairan oleh material yang lebih panas yang bergerak ke area yang lebih dingin. Dalam meteorologi, ini adalah perpindahan panas dan sifat atmosfer lainnya melalui pergerakan massa udara, terutama ke arah atas. Air panas ini kemudian naik dan air yang lebih dingin bergerak ke bawah untuk menggantikannya sehingga menimbulkan gerakan melingkar. Hal ini menyebabkan pencairan dari padat menjadi cair. Balon - Pemanas di dalam balon memanaskan udara dan udara naik. Hal ini menyebabkan balon naik karena udara panas masuk ke dalam. Saat pilot ingin turun, dia melepaskan sebagian udara panas dan udara dingin mengambilnya, menyebabkan balon turun. Zat beku mencair. Makanan beku mencair lebih cepat di bawah air dingin yang mengalir jika dimasukkan ke dalam air. Tindakan air mengalir dengan cepat mentransfer panas ke makanan.

    Konveksi dalam meteorologi dan geologi

    Mantel batuan bumi bergerak lambat akibat arus konveksi yang memindahkan panas dari interior bumi ke permukaan. Di ujung konsumsi, material menjadi padat, menyusut karena panas dan tenggelam ke dalam bumi di palung samudra. Hal ini menyebabkan terbentuknya gunung berapi. Sirkulasi lautan - Air hangat di sekitar ekuator bersirkulasi menuju kutub, sedangkan air yang lebih dingin di kutub bergerak menuju ekuator. Efek tumpukan - Juga disebut sebagai efek cerobong asap, ini adalah pergerakan udara masuk dan keluar dari bangunan, cerobong asap, atau benda lain karena daya apung. Dalam hal ini, daya apung mengacu pada kepadatan udara yang berbeda antara udara dalam ruangan dan udara luar ruangan. Gaya apung meningkat karena ketinggian struktur yang lebih besar dan perbedaan yang lebih besar antara tingkat panas di dalam dan di luar udara. Konveksi bintang - bintang memiliki zona konveksi di mana energi dipindahkan oleh konveksi. Di luar inti - zona radiasi tempat plasma bergerak. Arus konveksi terbentuk ketika plasma naik dan plasma yang didinginkan turun. konveksi gravitasi. Ini menunjukkan bahwa garam kering berdifusi ke bawah ke dalam tanah lembab karena air tawar mengapung di air asin. Konveksi Paksa - Ini menggunakan kipas, pompa, atau perangkat hisap untuk memfasilitasi konveksi. AC Pemanas sentral Turbin panas Penukar panas Pemanasan aerodinamis menggunakan baling-baling dalam cairan Radiator mobil menggunakan cairan Sirkulasi gas buang pada hewan berlumuran darah hangat Gelombang kejut yang berasal dari oven konveksi ledakan.
    • Dalam geologi, ini adalah pergerakan material yang lambat di bawah kerak bumi.
    • Air mendidih - panas dipindahkan dari kompor ke panci, memanaskan air di bawah.
    • Radiator - Memaksa udara hangat di bagian atas dan menarik udara dingin di bagian bawah.
    • Secangkir teh panas - Uap menunjukkan panas, dipindahkan ke udara.
    • Saat meleleh - panas dipindahkan ke es dari udara.
    • konveksi mantel.
    • Karena alasan inilah lempeng tektonik secara bertahap bergerak mengelilingi Bumi.
    • Bahan panas ditambahkan ke tepi piring yang tumbuh dan kemudian didinginkan.
    Ini berbagai contoh konveksi menunjukkan bagaimana konveksi terjadi di banyak pertemuan buatan manusia dan alami yang berbeda.

    Untuk mengajarkan pemikiran mandiri, kemampuan berbicara di depan banyak orang.

    Untuk mengembangkan pada siswa aktivitas belajar aktif, kemampuan untuk membandingkan dan menganalisis pengetahuan yang diperoleh. Kembangkan keterampilan komunikasi, pidato lisan siswa; memperluas rasa ingin tahu siswa.

6. Ajarkan cara menggunakan alat informasi dan mengolah bahan yang digali.

Apa yang membawa energi?

Untuk lebih memahami kapan dan bagaimana pengapian dan pembakaran terjadi akibat kebakaran hutan, kita perlu membahas proses fisik yang terkait dengannya. Perhatikan bahwa perpindahan panas mengacu pada proses fisik dimana energi termal bergerak ke dalam dan melalui bahan bakar yang tidak terbakar.

Mengacu pada proses fisik dimana energi panas berpindah dari satu area ke area lain. Metode perpindahan panas di atas menggambarkan berbagai cara perpindahan panas. Cabang-cabang di atas api menerima panas secara konveksi dan radiasi. Batang pohon dan semak menerima panas dari pancaran api. Bahan bakar di tanah dipanaskan terlebih dahulu oleh konduksi dan radiasi. Pemanasan bahan bakar dapat terjadi secara bersamaan dengan semua cara ini, tergantung pada lokasi atau pemuatan bahan bakar.

Persiapan awal:

Kelas dibagi menjadi beberapa kelompok. Setiap kelompok mengerjakan topik tertentu Waktu pengerjaan adalah 2 minggu. Ada pilihan bahan untuk membuat presentasi, proyek dari berbagai sumber informasi (literatur tambahan, sumber daya Internet). Beberapa siswa, jika diinginkan, bekerja secara individual.

Pembuatan presentasi, proyek. Konsultasi.

Metode perpindahan panas umum

Kami menekankan pentingnya perpindahan panas radiasi dalam pemanasan bahan bakar dan perambatan api. Berapa panas yang akan diterima oleh bahan bakar sebelum kebakaran? Ya tergantung intensitas api dan jaraknya, tapi berapa? Metode umum pertama dari perpindahan panas adalah konduksi. Konduksi adalah perpindahan panas dari satu molekul materi ke molekul lainnya. Contohnya adalah api yang membara melalui bahan bakar padat. Karena kayu umumnya merupakan konduktor panas yang buruk, konduksi adalah yang paling tidak penting dari ketiga metode tersebut.

Perlindungan awal pekerjaan.

Bentuk dan cara kerja:

percakapan pengantar;

Survei frontal;

Presentasi (proyek)

Pengendalian antara berupa survei uji;

Analisis dan koreksi pengetahuan;

Sebagai bahan ilustrasi tambahan, animasi dan model interaktif "Perpindahan panas", "Studi konduktivitas termal yang berbeda bahan", "Angin siang dan malam".

Ini adalah perpindahan panas sebagai akibat dari pergerakan udara. Ini adalah kenaikan apung alami dari udara hangat di atas sumber panas yang menyebabkan sirkulasi otomatis dalam massa udara. Contoh konveksi paksa adalah penyebaran api dari bahan bakar permukaan ke bahan bakar udara dan kolom asap membumbung tinggi ke atmosfer. Konveksi juga melibatkan kontak api langsung, proses perpindahan panas yang kuat, terutama pada api kepala.

Radiasi adalah transfer energi panas oleh sinar yang melewati sumber panas ke bahan penyerap. Contohnya adalah panas yang diterima dari matahari dan pemanasan awal bahan bakar di depan bagian depan yang menyala. Radiasi dari batu bara atau api yang menyala sangat kuat. Inilah sebabnya mengapa petugas pemadam kebakaran seringkali harus melindungi kulit yang terbuka. Radiasi merupakan sumber utama perpindahan panas pada prop. Apakah ada contoh yang diberikan untuk tiga metode perpindahan panas, sebagai hubungan antara pengapian, intensitas api dan kecepatan perambatan?

Sumber daya dan bahan:

    Komputer.

    Proyektor multimedia.

    Disk animasi.

Program: Microsoft Office PowerPoint 200 3.

RENCANA BELAJAR:

    Pendahuluan.-1 mnt.

    Serangan fisik -10 mnt.: pengulangan materi teori.

    Generalisasi materi mencakup -15 menit. ( karya siswa, animasi).

    Seharusnya, karena perilaku api adalah konsekuensi dari dan bergantung pada cara dan jumlah perpindahan energi panas di lingkungan api. Ada metode penyebaran api keempat yang menjadi perhatian besar petugas pemadam kebakaran. Ini adalah perpindahan massa pemadam kebakaran yang dapat terjadi akibat konveksi, angin, atau gravitasi. Bara api kecil dari bahan yang terbakar dapat diangkat dalam kolom konveksi dan dibawa agak jauh di depan api. Angin, selain arus konveksi yang kuat, dapat membawa batu bara atau saudara api untuk jarak yang cukup jauh melawan arah angin api.

    Penyelesaian tugas tes - 8 mnt. (2 pilihan).

    Memeriksa hasil -4 mnt.

    Ringkasan pelajaran. Refleksi -5 mnt.

    Pekerjaan rumah -2 mnt.

SELAMA KELAS.

1. Perkenalan.

2. Serangan fisik – ( ).

3. Generalisasi topik "Jenis perpindahan panas":

1) mempertahankan proyek atau presentasi siswa terbaik - ( ) -1 contoh.

Angin tanpa gaya angkat konvektif akan menghasilkan deteksi senjata api yang lebih singkat. Gravitasi juga bertanggung jawab untuk mendeteksi senjata api, tetapi selalu menurun. Sebagai aturan umum, semakin curam lereng, semakin besar masalah bercak bahan bakar dengan berbagai ukuran yang berguling menuruni lereng. Dalam setiap kasus ini, kita berurusan dengan penyalaan baru di luar batas api, dan bukan dengan pertumbuhan api yang normal.

Menentukan Potensi Perilaku Kebakaran

Mengapa beberapa api tetap kecil sementara yang lain tumbuh sangat cepat? Apa yang terjadi ketika api menjadi besar dalam ukuran dan intensitas? Bagaimana api berinteraksi dengan lingkungan? Mari kita pertama-tama mempertimbangkan luasnya lingkungan api. Untuk api yang sangat kecil, lingkungan api dibatasi beberapa meter secara horizontal dan vertikal. Saat api membesar, tingkat paparan lingkungan juga berubah. Dalam kebakaran besar, lingkungan kebakaran dapat meluas bermil-mil secara horizontal dan ribuan kaki secara vertikal.

2) tampilan animasi dan model interaktif "Perpindahan panas", "Studi konduktivitas termal yang berbeda dari bahan", "Angin siang dan malam".



4. Eksekusi tugas tes . Versi komputer digunakan - tes – ( ).

5. Tes verifikasi(tes mandiri dilakukan atau Anda dapat melakukan tes dengan bertukar pekerjaan dengan tetangga).

Kebakaran besar dengan intensitas tinggi, berukuran besar atau kecil, cenderung memberikan pengaruh yang signifikan terhadap atmosfer secara vertikal. Ini dibuktikan dengan kolom konveksi mereka. Umumnya, tiga faktor menentukan tingkat perkembangan vertikal konveksi atau kolom asap api: energi termal yang dilepaskan oleh api, ketidakstabilan atmosfer bagian bawah, dan angin ke atas.

Api berintensitas tinggi akan menciptakan perubahan yang jauh lebih kuat yang akan membantu membangun kolom konveksi ribuan kaki ke atmosfer. Ini terkadang disebut api 3D. Kebakaran berintensitas rendah akan menciptakan kenaikan yang lemah di tepi api, yang akan menghasilkan asap rendah dan samar atau kolom konveksi di atas api. Inilah yang terkadang kita sebut api dua dimensi.

Memberikan pengecekan secara cepat, dan yang terpenting, setiap siswa berkesempatan untuk segera mengetahui hasil pekerjaannya dan pertanyaan apa saja yang perlu diperhatikannya.

    Ringkasan pelajaran. Refleksi.

Nah, pelajaran kita akan segera berakhir. Dalam suasana dan lingkungan tempat kami bekerja hari ini, Anda masing-masing merasa berbeda. Dan sekarang saya ingin Anda menilai bagian pelajaran mana yang paling menarik (pernyataan siswa).

Gambar-gambar ini menggambarkan lingkungan api terbuka dan tertutup. Di sebelah kiri kita melihat api menyala di semua tingkat vegetasi dan terpapar berbagai angin dan elemen cuaca lainnya. Ini akan mudah terpengaruh oleh perubahan atmosfer apa pun, dan perilaku api dapat berubah secara dramatis sebagai akibat dari perubahan angin, dll. di sebelah kanan, api berkobar di bawah kanopi hutan. Ini agak mirip dengan api struktural yang membakar di dalam gedung. Kondisi di luar gedung relatif tidak banyak berpengaruh terhadap kebakaran di dalam. Kebakaran seperti itu biasanya tetap rendah intensitasnya.

Teka-teki bisa dipecahkan selamanya.

Bagaimanapun, alam semesta tidak terbatas.

Terima kasih semuanya atas pelajarannya

Dan yang terpenting, dia untuk masa depan!

Saya sangat senang bekerja dengan Anda. Dan sekarang mari kita rangkum pekerjaan Anda dalam pelajaran hari ini (penilaian).

7. Pekerjaan rumah:§1, hal.178. Anda dapat menggambarkan di atas kertas fenomena fisik yang diamati dan didiskusikan dalam pelajaran dalam gambar lucu, komik

Namun, begitu api keluar dari bangunan atau keluar melalui tutupan hutan, intensitas dan penyebaran api dapat meningkat secara dramatis karena kondisi atmosfer luar mempengaruhi api. Ingatlah bahwa setiap kebakaran hutan adalah sumber panas yang dapat dan akan berinteraksi dengan lingkungan alaminya. Ukuran lingkup pengaruh ini akan tergantung pada ukuran dan intensitas atau keluaran energi panas dari api. Lokasi fisik api dan pengaruh tempat berlindung dari bentang alam dan vegetasi sekitarnya seringkali menjadi faktor yang berkontribusi terhadap potensi perilaku api tersebut.

Bibliografi:

    Proyanenkova L.A., Stefanova G.P., Krutova I.A. Pelajaran fisika dengan topik "Fenomena termal". Astrakhan, 2003.

    SAYA. Tulchinsky. Pertanyaan kualitatif dan masalah dalam fisika.

    Buku teks fisika 8 sel. Peryshkin A.V.

    V.N. Lange. Tugas eksperimental dalam fisika untuk kecerdikan.

    A.V.Usova. Metode pengajaran fisika di kelas 7-8.

    Mari kita bandingkan lagi kebakaran intensitas rendah dengan kebakaran intensitas tinggi. Kita dapat menggeneralisasi dengan mengatakan kapan intensitas rendah lingkungan api pada dasarnya mengendalikan api. Lingkup pengaruhnya sangat kecil, dan api hanya menyebabkan sedikit modifikasi elemen cuaca di sekitar api. Di sisi lain, kebakaran intensitas tinggi sebagian besar dapat dikendalikan lingkungan. Lingkup pengaruh menjadi jauh lebih besar, dan kebakaran berintensitas tinggi dapat secara signifikan mengubah elemen cuaca di dekat dan di dekat api.

    A.E. Maron, EF Maron. Materi didaktik dalam fisika. kelas 8.

Ivanov Vitaly 8 "z"

Presentasi abstrak siswa kelas 8, Vitaliy Ivanov. Presentasi tersebut dengan jelas menganalisis masalah perpindahan panas di alam dan teknologi.

Unduh:

Pratinjau:

Untuk menggunakan pratinjau presentasi, buat akun untuk Anda sendiri ( Akun) Google dan masuk: https://accounts.google.com

  • Lingkungan mengendalikan api.
  • Lingkup pengaruhnya sangat kecil.
  • Modifikasi kecil pada elemen cuaca di sekitar api.
  • Api dapat mengendalikan lingkungan.
  • Lingkup pengaruh semakin besar.
  • Dapat secara signifikan mengubah elemen cuaca di dekat atau di dekat api.
Ada empat masalah utama yang terkait dengan kebakaran untuk memprediksi perilaku kebakaran: tingkat penyebaran api ke depan, perimeter api di masa depan, intensitas daya tembak atau panjang api, dan pola api yang tidak biasa atau ekstrem seperti penobatan dan bercak.


Keterangan slide:

"Contoh perpindahan panas di alam dan teknologi" Diselesaikan oleh Ivanov Vitaly 8 "z"

pengantar

Konsep dasar Proses perubahan energi dalam tanpa melakukan kerja pada benda atau benda itu sendiri disebut perpindahan kalor. Perpindahan energi dari bagian tubuh yang lebih panas ke bagian tubuh yang kurang panas akibat gerak termal dan interaksi partikel disebut konduktivitas termal. Dalam konveksi, energi ditransfer oleh pancaran gas atau cairan itu sendiri. Radiasi adalah proses perpindahan panas secara radiasi. Perpindahan energi dengan radiasi berbeda dari jenis perpindahan panas lainnya karena dapat dilakukan dalam ruang hampa total.

Konsep dasar

Contoh perpindahan panas di alam dan teknologi

Angin Semua angin di atmosfer merupakan arus konveksi dalam skala besar.

Konveksi Angin menjelaskan, misalnya, angin dan angin sepoi-sepoi yang terjadi di tepi laut. Pada hari-hari musim panas, daratan menghangat oleh matahari lebih cepat daripada air, sehingga udara di atas daratan lebih panas daripada di atas air, kepadatannya berkurang, dan tekanannya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara yang lebih dingin di atas laut. Akibatnya, seperti pada kapal yang berkomunikasi, udara dingin bergerak ke hilir dari laut ke pantai - angin bertiup. Ini adalah angin siang hari. Pada malam hari, air mendingin lebih lambat daripada daratan, dan udara di darat menjadi lebih dingin daripada air. Angin malam terbentuk - pergerakan udara dingin dari darat ke laut.

Draf Kita tahu bahwa pembakaran bahan bakar tidak mungkin terjadi tanpa pasokan udara segar.

Draf Jika udara tidak masuk ke tungku, tungku, atau pipa samovar, pembakaran bahan bakar akan terhenti. Biasanya menggunakan aliran udara alami - draf. Untuk membuat traksi di atas tungku, misalnya di pabrik boiler pabrik, pabrik, pembangkit listrik, dipasang pipa. Saat bahan bakar terbakar, udara di dalamnya memanas. Artinya tekanan udara di dalam tungku dan pipa menjadi lebih kecil dari tekanan udara luar. Karena perbedaan tekanan, udara dingin memasuki tungku, dan udara hangat naik - aliran udara terbentuk.

Draft Semakin tinggi pipa yang dibangun di atas tungku, semakin besar perbedaan tekanan antara udara luar dan udara di dalam pipa. Oleh karena itu, gaya dorong meningkat dengan bertambahnya ketinggian pipa.

Pemanasan dan pendinginan tempat tinggal Penduduk negara yang terletak di zona beriklim sedang dan dingin di Bumi terpaksa menghangatkan rumah mereka.

Pemanasan dan pendinginan tempat tinggal Di negara-negara yang terletak di zona tropis dan subtropis, suhu udara bahkan di bulan Januari mencapai +20 dan +30 C. Perangkat yang mendinginkan udara di dalam ruangan digunakan di sini. Pemanasan dan pendinginan udara dalam ruangan didasarkan pada konveksi.

Pemanasan dan pendinginan tempat tinggal Dianjurkan untuk menempatkan perangkat pendingin di bagian atas, lebih dekat ke langit-langit konveksi alami. Bagaimanapun, udara dingin memiliki kerapatan lebih besar daripada udara hangat, dan karenanya akan tenggelam.

Pemanasan dan pendinginan tempat tinggal Perangkat pemanas terletak di bagian bawah. Banyak rumah besar modern dilengkapi dengan pemanas air. Sirkulasi air di dalamnya dan pemanasan udara di dalam ruangan terjadi karena konveksi.

Pemanasan dan pendinginan tempat tinggal Jika instalasi pemanas terletak di gedung itu sendiri, maka boiler dipasang di ruang bawah tanah tempat air dipanaskan. Air panas naik melalui pipa vertikal dari ketel ke tangki, yang biasanya ditempatkan di loteng rumah. Sistem pipa distribusi dilakukan dari tangki, di mana air mengalir ke radiator yang dipasang di semua lantai, memberikan panasnya dan kembali ke ketel, di mana ia dipanaskan lagi. Jadi ada sirkulasi air alami - konveksi.

Pemanasan dan Pendinginan Hunian Bangunan yang lebih besar menggunakan instalasi yang lebih rumit. Air panas dipasok ke beberapa gedung sekaligus dari boiler yang dipasang di ruangan khusus. Air didorong masuk bangunan dengan bantuan pompa, yaitu menciptakan konveksi buatan.

Perpindahan panas dan flora Suhu lapisan udara bawah dan lapisan permukaan tanah sangat penting untuk pengembangan tanaman.

Perpindahan panas dan flora Pada lapisan udara yang berdekatan dengan bumi dan lapisan atas tanah, terjadi perubahan suhu. Pada siang hari, tanah menyerap energi dan memanas, sebaliknya pada malam hari menjadi dingin. Pemanasan dan pendinginannya dipengaruhi oleh keberadaan vegetasi. Jadi, tanah yang dibajak gelap lebih panas oleh radiasi, tetapi mendingin lebih cepat daripada tanah yang ditutupi tumbuhan.

Perpindahan Panas dan Flora Pertukaran panas antara tanah dan udara juga dipengaruhi oleh cuaca. Pada malam yang cerah dan tidak berawan, tanah menjadi sangat dingin - radiasi dari tanah dengan bebas keluar ke luar angkasa. Pada malam-malam seperti itu di awal musim semi, embun beku mungkin terjadi. Jika cuaca mendung, maka awan menutupi bumi dan berperan sebagai semacam layar yang melindungi tanah dari kehilangan energi akibat radiasi.

Perpindahan panas dan flora Salah satu cara untuk meningkatkan suhu area tanah dan udara tanah adalah rumah kaca, yang memungkinkan penggunaan radiasi matahari dengan lebih baik. Area tanah ditutupi dengan bingkai kaca atau film transparan.

Perpindahan panas dan flora Sumur kaca mentransmisikan radiasi matahari yang terlihat, yang jatuh di tanah yang gelap, memanaskannya, tetapi mentransmisikannya lebih buruk radiasi yang tidak terlihat dipancarkan oleh permukaan bumi yang hangat. Selain itu, kaca (atau film) mencegah pergerakan udara hangat ke atas, yaitu terjadinya konveksi. Dengan cara ini, kaca rumah kaca bertindak sebagai "perangkap" energi. Di dalam rumah kaca, suhunya lebih tinggi daripada di tanah yang tidak terlindungi, sekitar 10 °C.

Termos Perpindahan panas dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin menyebabkan pemerataan suhunya.

Termos Oleh karena itu, jika Anda membawa ketel panas ke dalam ruangan, misalnya, akan menjadi dingin. Sebagian dari energi internalnya akan berpindah ke benda-benda di sekitarnya. Untuk mencegah tubuh menjadi dingin atau memanas, perpindahan panas harus dikurangi. Pada saat yang sama, mereka berusaha untuk memastikan bahwa energi tidak ditransfer oleh salah satu dari tiga jenis perpindahan panas: konveksi, konduksi panas, dan radiasi.

Termos Ini terdiri dari bejana kaca dengan dinding ganda. Permukaan bagian dalam dinding ditutupi dengan lapisan logam mengkilap, dan udara dipompa keluar dari ruang antara dinding kapal. Ruang pengap di antara dinding tidak menghantarkan panas, lapisan mengkilap, karena pantulan, mencegah transfer energi melalui radiasi. Untuk melindungi kaca dari kerusakan, termos diletakkan di dalam kotak karton atau logam. Kapal disegel dengan sumbat, dan tutupnya disekrup di atas kasing.

Terima kasih atas perhatian Anda!