Представим себе ситуацию, что человек берет в руки кусочек льда. Благодаря теплу ладоней, лед начнет таять. Почему же он тает? Это явление называется теплопередачей.
Теплопередача – это переход тепловой энергии от одного тела к другому
В случае со льдом, тепло выделяемое ладонями, передаётся замерзшей воде. Температура льда уменьшается, и он начинает таять, а ладони становятся холодней.
Количество энергии, переданное от одного тела к другому, посредством теплопередачи, называется количеством теплоты. Данная величина измеряется в Джоулях.
Теплопередача бывает трех видов – излучение, конвекция и теплопроводность.
- Излучение – передача тепловой энергии путем электромагнитных волн. Например, солнечные лучи. Если поставить стакан с водой под прямые солнечные лучи, через некоторое время он нагреется, благодаря лучеиспусканию.
- Конвекция – передача теплоты осуществляется путем перемещения и смешивания горячих и холодных пластов жидкости или газов. Например, при купании на маленьких речках можно заметить, что ближе ко дну вода холоднее, а на поверхности теплая. На границе температура будет умеренной, это происходит благодаря конвекции. Ещё одним примером служит циркуляция воздуха в комнате с отоплением.
- Теплопроводность – передача теплоты от одной части тела к другой. Тепловая энергия переходит от более горячей части к более холодной. При этом переход энергии не связан с перемещением частиц тела.
У различных тел разная теплопроводность. Некоторые тела очень хорошо проводят теплоту, в частности металлы. Плохими проводниками являются: деревянные материалы, стекло, кожа.
Как правило, твердые тела проводят тепло гораздо лучше, нежели жидкости. Газы же стоят на последнем месте по степени теплопроводности.
Наиболее теплостойкими являются пористые тела. Это обуславливается наличием воздуха, другого газа или вакуума в пустом пространстве внутри пористых тел.
На этом принципе работает термос: пространство между сосудом, в котором содержится жидкость, и внешней оболочкой, заполнена вакуумом. За счет такой теплоизоляции, значительно снижается теплопроводность и конвекция.