העברת אנרגיה תרמית
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| conduction/kənˈdʌkʃn/ | הולכה |
| convection/kənˈvekʃn/ | מערכון |
| radiation/ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | קרניות |
| insulators/ˈɪnsjuːleɪtəz/ | בודדים |
| infrared/ˌɪnfrəˈred/ | אינפרא אדום |
| emitter/ɪˈmɪtə/ | משדר |
שלוש דרכי מעבר החום
- כף מתכת שנשארת במרק חם גורמת很快 לקרוע את היד.
- עם זאת, השמש מחממת אותך על פני מיליוני קילומטרים של חלל ריק.
- אנרגיה תרמית זורמת תמיד מ-חם לקר – בשלושה מסלולים: הולכה, הסעה וקרנה.
מעבדת העברת חום
השווה את הדרך שבה אנרגיה תרמית עוברת.
הולכה
- הולכה מעבירה אנרגיה דרך חומר ללא תנועת החומר עצמו.
- חלקיקים מחוממים רועדים יותר ומעבירים את האנרגיה לשכניהם.
- מתכות הן המוליכים הטובים ביותר: ה-אלקטרונים החופשיים (המרוכזים) שלהן מובילים אנרגיה במהירות.
- מבודדים (אוויר, עץ, פלסטיק) מוליכים בצורה גרועה — ולכן אנו משתמשים בהם כדי לשמור על חפצים חמים.
הולכה: חלקיקים רועדים מעבירים אנרגיה לאורך מוט מתכת
מדוע מתכות הן מוליכותי אנרגיה תרמית טובים כל כך?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
למתכות יש אלקטרונים חופשיים (בלתי מקומיים) הנעים דרך המתכת ומובילים אנרגיה במהירות מהקצה החם לקצה הקר.
סחף
- סחף מתרחש בנוזלים ובגזים.
- נוזל מחומם נפח, הופך לצפוף פחות, ועולה; נוזל קר יותר וצפוף יותר יורד כדי לתת מקומו.
- זרימה זו נקראת זרם סחף — היא מעבירה אנרגיה באופן מסביב בנוזל.
- זה אינו יכול לקרות במוצק, מכיוון שהחלקיקים אינם יכולים לנוע ממקום למקום.
בהתכנסות, נוזל מחום עולה משום שהפך ל:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
חימום גורם לנוזל להתפשט, ולכן הוא פחות צפוף וצף למעלה; נוזל קר וצפוף שוקע כדי להחליפו.
התכנסות יכולה לקרות בחומר מוצק.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התכנסות דורעת חלקיקים שינוע ממקום למקום, ולכן היא מתרחשת רק בנוזלים ובגזים — לא בחומרים מוצקים.
קרינה
- קרינה תרמית היא אנרגיה המובלת על ידי גליאינפרא-אדום.
- כל הגופים פולטים אותה, והיא אינה דורשת חומר — היא יכולה לחצות ריק (כך מגיעה אנרגיית השמש אלינו).
- משטח כהה ומט, הוא מפלט טוב ובולע טוב של אינפרא-אדום.
- משטח מבריק ולבן, הוא מפלט גרוע ומחזיר טוב — ולכן מיכלי מים חמים וחלליות לרוב מבריקים.
משטח כהה ומט פולט (ובולע) אינפרא-אדום הרבה טוב יותר מאשר משטח מבריק ולן
איזה שיטת העברת חום יכולה לעבור דרך ריק (ואקום)?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הקרנה מובילה על ידי גלי אינפרא-אדום, שאינם זקוקים לחומר — ולכן אנרגיית השמש מגיעה אלינו דרך ריק.
התאם כל שיטת העברת חום לכיצד היא פועלת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
הולכה מתרחשת דרך חומר; הסעה מעבירה את הנוזל עצמו בזרם; קרינה היא גלי אינפרא אדום שאינם זקוקים לחומר.
איזה משטח הוא הקורא הטוב ביותר לקרינה תרמית?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
משטחים מטים ושחורים הם הקוראים (וגם הסופגים) הטובים ביותר לאינפרא אדום; משטחים מבריקים ובהירים הם קוראים גרועים ומחזירי אור טובים.
הבנתך מושלמת
- אנרגיה תרמית זורמת תמיד מחם לקר
- הולכה: דרך חומר, מחלקיק לחלקיק; מתכות הטובות ביותר (אלקטרונים חופשיים)
- מערכה: נוזל חם עולה, קר שוקע — זרימה; לעולם לא במוצקים
- קרינה: אינפרא אדום, אינו דורש חומר; שחור מט = הפולט/בולע הטוב ביותר