課程名稱:熱的傳播 課程名稱:熱的傳播
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
熱的傳播方式
高溫 低溫
熱的傳播方式有哪些?
熱的傳播方式:
( 1 )當系統兩物體 不相等時,熱量會發生傳遞
若熱傳遞需要介質時:考量接觸面的物質 。
若熱傳遞不需要介質時:
熱的傳播方式
狀態 溫度
放熱 吸熱
動畫來源
熱的傳播方式:
( 2 )熱的傳播方式有三種:
傳導:主要指 體與 體之間的熱傳播方式
不流動的液體、氣體也有傳導作用,但傳導速度較慢
:主要指流體( 、 )之間的熱傳播方 式
指在液體 液體、在氣體 氣體之間 :不需要介質的熱傳播方式
熱的傳播方式
固 固
液體 氣體 對流
輻射
熱傳播 傳導
熱傳播 傳導
傳導:是 的主要傳播方式
( 1 )傳熱的難易:固體 > 液體 > 氣體 ( 2 )傳熱的難易:金屬 > 非金屬
(最快)、 (次之)、… ..
不流動的空氣和水是好的熱絕緣體 固體間
玻璃 棒 鐵棒
銅棒
越近酒精燈 蠟燭先掉落
棒上火柴掉落先後依序:
銅、鐵、玻璃棒
(媒體: 1, 1’57” ; 2
, 2'9" )
銀 銅
1. 為何鍋子要用金屬製作,而把手卻不用金屬製作?
。
2. 同室內的木桌面與鐵器,何者溫度較高? 。
以手摸鐵器,為何覺得鐵器較冷? 。 3. 為何蓬鬆棉被比硬厚棉被保暖呢? 。
4. 烤肉串用金屬針比用竹籤穿過,比較快熟? 。 5. 飛機機上的窗戶採用雙層玻璃設計? 。
傳導 範例解說
金屬傳熱快
相同 氣體傳熱慢
隔開介質,避免傳導
熱的良導體 熱的不良導體
金屬傳熱快
金屬傳熱快
熱傳播 對流
熱傳播方式 對流
對流:是流體( 、 )的傳播方式
( 1 )流體的流動趨勢:
熱流向 (密度 而輕)
冷流向 (密度 而重)
( 2 )應用:
煙囪口在上方 暖壁爐裝室內下方
冷氣機裝室內上方 燒開水,熱源在底部加熱 白天吹海風 風由 吹向 。
夜晚吹陸風 風由 吹向 。 液體間 氣體間
上 小
下 大
海面 陸地 陸地 海面
熱上,冷下
減少 D
增加 , V
增加 , 當 T
反比 一定下
VD ,
M
VD
M白天陸地熱
對 流 現 象 圖 說
吹海風
晚上海水熱
吹陸風
對 流 現 象 圖 說
冷空氣重
對 流 現 象 圖 說
熱空氣輕
對流現象圖說
放冰塊底部
加熱在上方 加熱在底部
討論:
( 1 )整支試管,何者溫度上升最快? 。 ( 2 )何者有局部沸騰現象? 。
冰塊熔化量 少
(媒體: 1
, 57” )
主要傳播方式:
對流
主要傳播方式:
傳導
加熱在底部
對流的方向觀察
水中加 ,藉 流動觀察對流的方向
加熱在左側 加熱在右側
(媒體: 1, 3’42” ) 木屑 木屑
4 1
水的體積與密度對溫度關係圖
( 1 )關係圖解讀:
4℃ 的水:體積最 、密度最 。
將 4℃ 的水升溫:體積 、密度 。 將 4℃ 的水冷卻:體積 、密度 。 4℃ 的水是 的。
小 大
增加 減少
增加 減少
熱脹、冷脹
4 1
cm3V
CT
V
D V 1
VD M
/ 3
D g cm
C T 水的體積與密度對溫度關係圖
( 2 )現象說明:
水結冰時,體積 。
水結冰時,從 開始 冰會 在水面上。
夏天湖水表面溫度 於湖底。
嚴寒冬天,湖底水溫 ℃,魚仍能存活。
增加 表面 浮
高 4
(媒體: 1
, 9” )
熱傳播 輻射
熱傳播方式 輻射
輻射:不需介質的熱傳播方式
( 1 )輻射實例: 太陽光傳播熱到地球
站在火堆周圍時感覺到熱
( 2 )物體表面性質對輻射熱的影響:
色(淺色)或 物體:
輻射熱 通過(不易吸收或不易放出,視熱源 而定 )
色(深色)或 物體:
輻射熱 通過(易吸收或易放出,視熱源 而定 )
白 光滑
黑 粗糙
反射
吸收 不易
易
位置 位置
塗成白色 塗成黑色 塗成白色 塗成黑色
甲 乙
A B C D
輻射現象圖說
內裝等溫等質量高溫的水,則:
( 1 )甲圖,靜置於室內相同時間,其內的水何者溫度大?
。
( 2 )乙圖,置於太陽光下相同時間,其內的水何者溫度大? 。 A
D
熱源在瓶 內
。 熱源在瓶 外
。
生活中熱輻射的應用
暖 爐
儲 氣 槽
油 罐 車
夏 天
衣 服
生活中熱輻射的應用
冬 天 衣 服
太 陽 能 集 熱 板
陽傘
外層 。
內層 。
深、黑色 淺、銀色
(媒體: 1
, 1’30” )
保溫原理
保溫原理: 保溫原理
( 1 )保溫原理: 熱量的進出
( 2 )實例說明-冬天的棉被、羽絨衣與睡袋:
填充物: ,愈膨鬆,間隙 愈多,保暖效果愈好 原理:空氣,是熱的不良導體
能有效減少熱以 方式散失。
空氣密封,與外界空氣隔絕,能減少熱以 方式散失。
隔絕
羽絨 空氣
傳導
對流
(媒體: 1
, 1’42” )
保溫原理: 保溫原理
( 3 )實例說明-真空斷熱保溫瓶:
瓶口內蓋: 材質,減少熱以 方式散失。
真空夾層:真空夾層,減少熱以 與 方式散失。
光滑內壁:內壁表面光滑,減少熱以 方式散失。
塑膠 傳導
傳導 對流 輻射
(媒體: 1
, 3’37” )
範例解說 輻射現象圖說
左右空容器,左右邊分別塗成白 黑色,其相通管中有ㄧ紅色液體 柱,放置於太陽光下一段時間:
色柱如何移動? 。
左右空容器,左右邊分別塗成白 黑色,分別放入溫度計,置於太 陽光下一段時間:
哪支溫度計溫度高 。
( A)
( B)
A 向左
(媒體: 1
, 43” )
內部氣體膨脹大
熱源在 外 。
熱源在 外
。
範例解說 熱傳播現象綜合圖說
傳導
輻射 對流
( 1 )火堆正上方的手,感受到的熱傳播主要方式: 。
( 2 )火堆右側方的手,感受到的熱傳播主要方式: 。
( 3 )火堆旁戴手套持鐵棒的手,感受到的熱傳播主要方式: 。 對流
輻射
傳導