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 熱的傳播方式 熱的傳播方式

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Academic year: 2022

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全文

(1)

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

(2)

 熱的傳播方式

(3)

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

(4)

 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

(5)

 熱傳播 傳導

(6)

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

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

(7)

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

(8)

 熱傳播 對流

(9)

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

(10)

白天陸地熱

對 流 現 象 圖 說

 吹海風

晚上海水熱

吹陸風

(11)

對 流 現 象 圖 說

冷空氣重

(12)

對 流 現 象 圖 說

熱空氣輕

(13)

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

(14)

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

(15)

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

 

cm3

V

 

C

T

V

D V 1

VD M

/ 3

D g cm

 

C T

(16)

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” )

(17)

 熱傳播 輻射

(18)

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

位置 位置

(19)

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

(20)

   

   

生活中熱輻射的應用

暖 爐

儲 氣 槽

油 罐 車

夏 天

衣 服

(21)

   

   

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” )

(22)

 保溫原理

(23)

 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” )

(24)

 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” )

(25)

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

(26)

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

(27)

課程結束

參考文獻

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