Povratak na popis lekcija - fizika 7
Video
Toplina prelazi sa tijela više na tijelo niže temperature na tri načina: vođenjem, strujanjem i zračenjem.
Vođenje je prijelaz topline između dva tijela koja se dodiruju. Ulijemo li vrući čaj u šalicu, toplina s čaja prijeđe na šalicu, te se toliko ugrije da ju ne možemo držati u rukama. Isto se dogodi i kada žlicu stavimo u vruću juhu.
Ne provode sva tijela toplinu jednako. Ako na primjer, upalimo šibicu i njome grijemo kovanicu vrlo brzo ćemo kovanicu pustiti iz ruke, dok šibicu možemo držati dok ne izgori. Novčić brzo provodi toplinu, a drvo ne.
Tvari koje dobro provode toplinu brzo se ugriju i nazivaju se vodiči topline, dok se tvari koje loše provode toplinu, sporo zagrijavaju i nazivaju se toplinski izolatori.
Od čvrstih tijela, dobri vodiči topline su svi metali, a izolatori su drvo, plastika (POKUS 1) i staklo.
Tekućine i plinovi su toplinski izolatori, a naročito voda i mirni zrak.
Znanje o vođenju topline ima široku primjenu u praktičnom životu. Mirni sloj zraka koristi se kao izolator između prozorskih stakala, te u opekama i betonskim blokovima. Posude za kuhanje izrađene su od metala koji je dobar vodič topline, a drške od plastike ili drva koji loše vode toplinu.
Drugi način prijelaza topline sa toplijeg na hladnije tijelo je strujanje. Strujanjem se zagrijavaju tekućine i plinovi pri čemu se toplina prenosi premještanjem čestica sa jednog mjesta na drugo. Pri zagrijavanju zraka, on se širi i time mu se smanjuje gustoća pa se diže gore, a hladni zrak koji je gušći, spušta se dolje (POKUS 2). Zbog toga se aluminijske folije vijore nad plamenom. Na isti način toplina se prenosi i u tekućinama (POKUS 3). Zagrijana voda s dna struji u vis i tako se prenosi toplina.
Treći način prijelaza topline je zračenje ili radijacija. Sva zagrijana tijela zrače toplinu u okolni prostor pri čemu se ona hlade. Zračenje topline naziva se infracrveno zračenje. Za prijenos topline zračenjem nije potrebna nikakva tvar, toplina se prenosi i kroz zrakoprazni prostor - vakuum.
Tijela na koja pada toplinsko zračenje, jednim djelom tu toplinu upijaju, jednim djelom odbijaju, a jednim dijelom propuštaju.
Toplinu najbolje upijaju tamna tijela, a najslabije svijetla tijela (POKUS 4), zato se zimi oblačimo u tamnu, a ljeti u svjetlu odjeću. Svijetli i sjajni predmeti odbijaju toplinsko zračenje, a tijela kao zrak dobro propuštaju toplinsko zračenje.
Vođenje je prijelaz topline između dva tijela koja se dodiruju. Ulijemo li vrući čaj u šalicu, toplina s čaja prijeđe na šalicu, te se toliko ugrije da ju ne možemo držati u rukama. Isto se dogodi i kada žlicu stavimo u vruću juhu.
Ne provode sva tijela toplinu jednako. Ako na primjer, upalimo šibicu i njome grijemo kovanicu vrlo brzo ćemo kovanicu pustiti iz ruke, dok šibicu možemo držati dok ne izgori. Novčić brzo provodi toplinu, a drvo ne.
Tvari koje dobro provode toplinu brzo se ugriju i nazivaju se vodiči topline, dok se tvari koje loše provode toplinu, sporo zagrijavaju i nazivaju se toplinski izolatori.
Od čvrstih tijela, dobri vodiči topline su svi metali, a izolatori su drvo, plastika (POKUS 1) i staklo.
Tekućine i plinovi su toplinski izolatori, a naročito voda i mirni zrak.
Znanje o vođenju topline ima široku primjenu u praktičnom životu. Mirni sloj zraka koristi se kao izolator između prozorskih stakala, te u opekama i betonskim blokovima. Posude za kuhanje izrađene su od metala koji je dobar vodič topline, a drške od plastike ili drva koji loše vode toplinu.
Drugi način prijelaza topline sa toplijeg na hladnije tijelo je strujanje. Strujanjem se zagrijavaju tekućine i plinovi pri čemu se toplina prenosi premještanjem čestica sa jednog mjesta na drugo. Pri zagrijavanju zraka, on se širi i time mu se smanjuje gustoća pa se diže gore, a hladni zrak koji je gušći, spušta se dolje (POKUS 2). Zbog toga se aluminijske folije vijore nad plamenom. Na isti način toplina se prenosi i u tekućinama (POKUS 3). Zagrijana voda s dna struji u vis i tako se prenosi toplina.
Treći način prijelaza topline je zračenje ili radijacija. Sva zagrijana tijela zrače toplinu u okolni prostor pri čemu se ona hlade. Zračenje topline naziva se infracrveno zračenje. Za prijenos topline zračenjem nije potrebna nikakva tvar, toplina se prenosi i kroz zrakoprazni prostor - vakuum.
Tijela na koja pada toplinsko zračenje, jednim djelom tu toplinu upijaju, jednim djelom odbijaju, a jednim dijelom propuštaju.
Toplinu najbolje upijaju tamna tijela, a najslabije svijetla tijela (POKUS 4), zato se zimi oblačimo u tamnu, a ljeti u svjetlu odjeću. Svijetli i sjajni predmeti odbijaju toplinsko zračenje, a tijela kao zrak dobro propuštaju toplinsko zračenje.
- Načini prijelaza topline sa toplijeg na hladnije tijelo:
- vođenje
- strujanje
- zračenje
- vođenje topline - prijelaz topline između dva tijela koja se dodiruju
- vodiči topline - tvari koje dobro provode toplinu i brzo se zagrijavaju (metali)
- toplinski izolatori - tvari koje loše provode toplinu i sporo se zagrijavaju (staklo, plastika, drvo, zrak, voda)
- tekućine i plinovi su loši vodiči topline
- strujanje - prijenos topline premještanjem čestica
- strujanjem se zagrijavaju tekućine i plinovi
- sva zagrijana tijela zrače toplinu u okolni prostor
- toplinsko zračenje = infracrveno zračenje
- za prijenos topline zračenjem nije potrebna nikakva tvar
- tijela na koja pada toplinsko zračenje dijelom ga upijaju, dijelom odbijaju, a dijelom propuštaju
- crna tijela dobro upijaju toplinsko zračenje
- svijetli i sjajni predmeti dobro odbijaju toplinsko zračenje
- zrak dobro propušta toplinsko zračenje
Sunce zrači toplinu koju Zemlja upija, zagrijava se i zatim zrači toplinu nazad u svemir. Staklenički plinovi od kojih je najznačajnija vodena para vraćaju nazad na Zemlju jedan dio tog toplinskog zračenja Zemlje što zadržava temperaturu na Zemlji najpogodnijom za čovjeka. Prosječna temperatura na Zemlji je 15°C, a da nema efekta staklenika koji regulira tok energije koja stiže na Zemlju i odlazi s nje temperatura na Zemlji bila bi 30°C niža.
No izgaranjem fosilnih goriva i krčenjem tropskih šuma stvara se velika količina staklemičkih plinova u atmosferi koji vraćaju na Zemlju više topline. Zbog toga dolazi do globalnog zatopljenja što dovodi do otapanja polarnih kapa i ledenjaka.
Efekt staklenika osjetimo kada uđemo u automobil koji je stajao na suncu. On upija Sunčevo toplinsko zračenje, zagrijava se i zrači toplinu ali staklo jedan dio te topline ne propušta tako da ona ostaje zarobljena u automobilu. Efekt staklenika koristi se pri uzgoju raznih biljnih kultura u staklenicima.
No izgaranjem fosilnih goriva i krčenjem tropskih šuma stvara se velika količina staklemičkih plinova u atmosferi koji vraćaju na Zemlju više topline. Zbog toga dolazi do globalnog zatopljenja što dovodi do otapanja polarnih kapa i ledenjaka.
Efekt staklenika osjetimo kada uđemo u automobil koji je stajao na suncu. On upija Sunčevo toplinsko zračenje, zagrijava se i zrači toplinu ali staklo jedan dio te topline ne propušta tako da ona ostaje zarobljena u automobilu. Efekt staklenika koristi se pri uzgoju raznih biljnih kultura u staklenicima.