  |
 |
Прочитано: 53% |
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
|
Прочитано: 53% |
Температура - мера измерения молекулярной активности тела; ощущаемая энергия тепла в материи.
Тепло измеряется в градусах по разным температурным шкалам. Несмотря на изданный много лет назад Конгрессом США акт о переходе на метрическую систему с использованием температурной шкалы Цельсия (С), большинство американцев продолжают оценивать температуру в градусах Фаренгейта (F). Америке ближе английские меры измерения - унция веса, миля расстояния и т. д., а не принятые в остальном мире граммы, километры или градусы Цельсия.
Шкала Фаренгейта определяет точку замерзания воды как 32 град. F, а точку кипения - как 212 град. F. Нельзя не признать, что шкала эта неудобная, и в ней трудно вести расчеты. В шкале Цельсия за ноль принимают температуру замерзания воды, а за 100 град. С - температуру ее кипения. Существует еще шкала Кельвина (К), начало отсчета которой - абсолютный ноль температуры (- 273 град. С). Единицей измерения в ней является Кельвин, равный градусу Цельсия.
Теплопередача - процесс, с помощью которого молекула передает тепловую энергию другой молекуле.
Все материалы проводят тепло. Но металлы это делают гораздо лучше, нежели неметаллы, жидкости - лучше, чем газы, текучая материя - лучше, чем твердая. Большинство органических материй плохо проводит тепло, а вакуум - самый худший из всех в этом отношении.
Теплоизолятор - любой материал, плохо проводящий тепло.
Лучшие теплоизолирующие материалы лишь замедляют процесс теплопередачи. Человек в современном костюме пожарного может смело шагнуть в пламя и выжить. Однако он в безопасности, только пока шланги поливают его охлаждающей водой, чтобы отвести тепло. Если водяной насос откажет, у пожарного будет лишь несколько секунд для спасения своей жизни.
Вакуум - лучший теплоизолятор, потому что состоит "из ничего". У него есть лишь несколько атомов или молекул, которые можно "взбудоражить". Лучшее применение этому свойству - сосуд Дьюара, используемый в криогенике, а также его бытовой аналог - обычный термос.
Принцип работы термоса прост. По сути, это один сосуд из сверхтонкого стекла внутри другого, оба герметично запаяны, и из пространства между ними выкачан воздух. Кроме того, внутренняя и внешняя поверхности сделаны зеркальными, что предотвращает потерю тепла излучением - оно просто отражается внутрь сосуда. Сверху эта конструкция закрывается пробкой, которая также является хорошим теплоизолятором. Качественный термос может сохранять изначальную температуру очень горячих или, наоборот, ледяных напитков в течение многих часов, в зависимости от температуры окружающей среды.
Тепловое излучение - передача тепловой энергии электромагнитными волнами.
Единственный способ передачи тепловой энергии через вакуум - это излучение. Для вычисления количества тепла, излученного или принятого телом, используется закон Стефана-Больцмана:
где е - коэффициент излучения (равен 0,5 в нашем случае), а - постоянная Стефана-Больцмана (равная 5,6703x10E-8), А - площадь в квадратных метрах, К- температура в Кельвинах.
Тепло, излучаемое с единицы площади поверхности, пропорционально четвертой степени абсолютной (по Кельвину) температуры этой поверхности. Как мы знаем, "четвертая степень" числа означает, что это число должно быть помножено на себя 4 раза. Например, четвертая степень числа 2 равняется 16 (2 х 2 х 2 х 2), а четвертая степень числа 3 равна 81 (3 х 3 х 3 х 3). Число 3 в 1,5 раза больше числа 2. Однако четвертая степень числа 3 в пять с лишним раз больше четвертой степени числа 2 (81/16 = 5,0625). Таким образом, тело с температурой поверхности 3 К излучает в 5 раз больше тепла, чем тело с температурой 2 К. Чем выше температура, тем ниже это соотношение.
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||