§ 3. Теплопроводность

1.  Что называется теплопроводностью?

Теплопроводность — это процесс переноса тепла (энергии) от более нагретых тел или частей тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц.

2.  Чем отличаются механизмы переноса теплоты путем теплопроводности в твердых телах и газах?

В твердых телах теплопроводность обусловлена колебательным движением частиц, которые передают энергию соседним частицам. В газах теплопроводность происходит за счет хаотического движения молекул и их столкновений, при этом силы взаимодействия между молекулами газа очень малы.

3.  Будет ли изменяться теплопроводность воздуха при его расширении? Cжатии? Почему?

Да, теплопроводность воздуха изменяется при его расширении и сжатии. При расширении плотность молекул уменьшается, что приводит к снижению теплопроводности. При сжатии плотность молекул увеличивается, что повышает теплопроводность.

4.  Как долго продолжается процесс переноса тепла (энергии) при контакте двух тел, имеющих разные начальные температуры?

Процесс переноса тепла продолжается до тех пор, пока температура не станет одинаковой по всему телу или между контактирующими телами.

5.  Возможна ли теплопроводность в сильно разреженных газах?

В сильно разреженных газах теплопроводность практически отсутствует, так как молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга и редко сталкиваются.

Домашнее задание

Возьмите две одинаковые по массе спицы: пластмассовую и металлическую. Опустите их одним концом в стакан с горячей водой. Через минуту коснитесь свободных концов спиц. Объясните результат опыта.

Металлическая спица нагреется быстрее и сильнее, чем пластмассовая, так как металл обладает большей теплопроводностью. Это означает, что тепло от горячей воды быстрее передается по металлической спице к свободному концу, в то время как пластмасса является теплоизолятором и проводит тепло значительно хуже.