Излучение (Лучистый теплообмен)
Повторение
На отдельной странице тетради изобразите тему «Способы изменения внутренней энергии» в виде карты понятий.
(Оставьте место для её дополнения).
Самостоятельное изучение нового материала
Познавательная проблема.
Два друга идут по лесной дорожке. Один всё время вынужден отмахиваться от надоедливых комаров, мошек.
Количество комаров, мошек вокруг него при этом только увеличивается. В то время как другой мальчик абсолютно не интересен насекомым.
Как вы думаете, в чём причина происходящего?
Запишите свою гипотезу в тетрадь.
Изучите видео и учебный текст, запишите в тетрадь важные сведения по теме "Излучение", дополняя карту понятий.
Старайтесь найти подтверждение вашего предположения.
Проанализируйте условия на рисунке и поясните, что происходит с температурой тел.
Учебный текст
Лучистым теплообменом называется процесс переноса энергии от одного тела к другому с помощью электромагнитного излучения.
Характер излучения существенно зависит от температуры тела и от его цвета. Темные тела лучше нагреваются излучением, чем блестящие. Темные тела также хорошо поглощают поступающие к ним электромагнитные волны, а тела с блестящей и светлой поверхностью большую часть поступающих электромагнитных волн отражают.Лучистый теплообмен хорошо происходит и в вакууме, т. е. в пространстве, где практически нет вещества.
Электромагнитное излучение — это электромагнитные волны: радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения, а также излучение видимое, т. е. свет. Так, при температурах до 600 °С испускается невидимое инфракрасное излучение, которое мы хорошо воспринимаем кожей. Хотя при низких температурах мощность излучения очень мала, оно может быть зарегистрировано специальными чувствительными приборами, которые называются тепловизорами.
Эти приборы позволяют человеку различать тела на расстояниях 10—15 км, несмотря на то что температура этих тел всего на несколько градусов отличается от температуры окружающей среды.Тепловизоры, иногда называемые приборами ночного видения, широко применяются в медицинской диагностике, в военном деле, в навигации, геологоразведке и т. д.
При температурах порядка 800 °С тело испускает гораздо больше энергии и появляется видимое излучение вишнево-красного цвета. С повышением температуры до 1000—2000 °С мощность излучения еще более возрастает и возникает излучение оранжевого и желтого цвета.
При температуре около 6000 °С (температура поверхности Солнца) излучение становится голубовато-белым. Но это не значит, что в нем есть только видимое глазом излучение. В нем присутствует и инфракрасное излучение, которое в основном и дает ощущение тепла, а также ультрафиолетовое излучение, действие которого вызывает загар, и рентгеновское излучение.
При еще более высокой температуре, около 10 000—15 000 °С, цвет излучения становится голубым. Именно по цвету звезд в астрономии определяют их температуру.
Закрепление
Вопросы для обсуждения
Докажите рассуждением, что теплопередача от Солнца на Землю осуществляется только путем излучения.
1. Все знают, как «пышет жаром» от раскалённой железной печки, от углей или электроплитки. Докажите, что в этом случае человек ощущает тепло, которое передаётся прежде всего излучением.
2. Один ученик сказал, что летом ходить в белой одежде прохладнее, так как она лучше отражает лучи и меньше нагревается. Другой возразил ему, сказав, что прохладнее в чёрной одежде, так как она лучше излучает энергию. Кто из них прав?
3. Каким способом нагревается от костра вода в ведре? А турист, находящийся рядом с костром?
4. Два одинаковых сосуда наполнили поровну водой и, накрыв один стеклом, выставили на солнце. В каком из сосудов вода нагреется до более высокой температуры?
5. Какая каска лучше защищает голову от жары: грязная или блестящая?
6. Земля непрерывно излучает энергию в космическое пространство. Почему же Земля не замерзает?
7. Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня?
8. Хорошо ли нагревается зеркало?
9. На основе устройства термоса объясните, можно ли хранить в нем холодную воду, или только горячую?
10. Почему пожарные носят на голове блестящие металлические каски?
11. Почему холодильные вагоны и домашние холодильники окрашивают в белый цвет?
12. Можно ли по цвету раскаленного металла или угля определить его температуру?
13. Почему при выходе в открытый космос космонавты надевают белые скафандры, а лицо перекрывают посеребренным полупрозрачным экраном?
Объясните пословицы
Красное солнышко на белом свете черную землю греет.
Отгадайте загадки
1. Мир обогревает, совсем усталости не знает
2. Под окошком гармонь горяча, как огонь.
Отдает ли данный объект энергию путем излучения?