《热的传播与保温》PPT课件.ppt

熱的傳播與保溫 保溫與散熱 熱是怎樣傳播的 熱是怎樣傳播的 日常生活中 你看過哪些東西變熱的現象 它們是怎樣變熱的 熱與溫度 你怎麼知道物體是冷的還是熱的呢 我用五官 我用溫度計 想一想 哪一種方法能客觀且正確知道冷熱程度 利用酒精燈 陶瓷纖維網和三腳架 將一杯200毫升的水加熱 並用溫度計測量加熱前 後水溫的變化 溫度計 陶瓷纖維網 酒精燈 三腳架 溼抹布 燒杯 說一說 加熱對水溫的變化有什麼影響 酒精燈使用的注意事項1 酒精燈裡大約裝1 2 2 3的酒精 並調整燈芯長度 上方燈芯露出約1公分左右 2 點燃酒精燈 只能用火柴或打火機點燃 千萬不能用酒精燈互點 1 2 3 把酒精燈移到三腳架下面 4 熄滅酒精燈時 要先用燈蓋蓋熄火焰 等冷卻後 再旋緊燈蓋 3 4 不可用手直接觸摸剛加熱過的三腳架和陶瓷纖維網 以免燙傷 使用酒精燈時 若當加熱物品不慎燃燒時 可立即用溼抹布蓋熄酒精燈旁的火苗 注意 熱是怎樣傳播的 熱的傳導 把金屬湯匙放進熱水中 過了一會兒 摸一摸湯匙的握把 沒有與杯內的熱水直接接觸的握把變熱了嗎 熱的傳遞 傳導對流輻射 傳導 固體的傳熱方式主要是傳導 熱從高溫的物體傳到低溫的物體 熱能會使分子振動 分子振動會把振動傳給它的 鄰居 就以這樣像跳 波浪舞 的方式 熱能就會傳開了 熱平衡 熱量如何傳播出去呢 傳導 對流 輻射 熱傳播方式傳導 資料來源 傳導的應用 手拿著冰塊 熱從高溫的熱水傳到低溫的冰塊 手放入熱水中 熱從高溫的熱水傳到低溫的手上 一般而言 金屬對熱的傳導效果比非金屬較好 故金屬當鍋子 而用木頭 塑膠等當鍋子的把手 熱的傳播 熱傳播 蠟燭會發生何事 銅 鐵 玻棒上的火柴如何 1 二支手掌放在酒精燈火焰旁邊20公分處及正上方20公分處 哪一支手覺得較熱 為何呢 2 寒冷的冬天為何穿厚衣服 為何蓋棉被可以保暖呢 3 為何要用小石子來炒栗子 Q小問題 傳導 是的主要傳播方式 傳導難易 固體 液體 氣 傳導難易 金屬 非金屬 傳熱速率的比較 銀 銅 鋁 鐵 鉛 水銀 冰 玻璃 水 軟木 毛氈 空氣 不流動的空氣和水是好的熱絕緣體 傳導圖說 先掉下 先掉下 固體 銅先掉 玻璃最後掉 固體的熱傳導點燃蠟燭 並在金屬湯匙柄前端 中間和末端分別滴上蠟 等其凝固 用木夾夾住金屬湯匙 用酒精燈在湯匙前端加熱 觀察不同位置蠟熔化的情形 重新滴上蠟 在湯匙的其他位置加熱 觀察不同位置的蠟熔化順序會是如何 傳導熱經由物體從溫度高的地方傳到溫度低的地方 這種傳熱的方式稱為 傳導 例如金屬湯匙前半部泡在熱水中 未接觸熱水的握把會變熱 要準備哪些器材和物品呢 實驗時 哪些因素要保持不變 實驗時 要改變哪一個因素 不同材質的物體 熱傳導的速度會不同嗎 討論看看可以怎樣實驗呢 燒杯 不同材質的筷子 鋁箔紙 熱水 保持不變的因素 兩支筷子浸入熱水中的長度 筷子浸入熱水的時間 使用的容器 水溫和水量等 改變的因素 筷子的材質 如木頭 鐵 不鏽鋼 塑膠等 在燒杯中裝入約80 的熱水 並用鋁箔紙蓋住杯口 將一支木棒和一支鐵棒 同時插入燒杯中 並使兩支棒子保持垂直 1分鐘後用雙手分別觸摸兩支棒子相同高度處 哪一隻手感覺比較熱 小英這一組的想法 用鋁箔紙包住杯口 可防止熱氣影響實驗結果 想一想 實驗中還有哪些要注意的事項 根據你的想法做做看 實驗後 討論熱經由哪一種材質傳導的速度較快 說一說 茶壺的壺身為什麼都是用金屬做的 握把卻是用塑膠或木頭等非金屬做的 生活中 還有哪些用品也有非金屬做成的握把 熱是怎樣傳播的 熱的對流 液體主要的傳熱方式和固體一樣嗎 讓我們來操作實驗 觀察水被加熱的過程 在燒杯中裝入約250毫升的水 用溫度計分別測量水面和杯底的水溫 用鋁箔紙包住杯口後 放在酒精燈上加熱 1分鐘後蓋熄火焰 再分別測量水面和杯底的水溫 鋁箔紙要先預留可插入溫度計的孔 再包住燒杯口進行實驗 加熱過程中應注意安全 避免燙傷 注意 在水中加入少許木屑或黑胡椒粉 觀察水的移動情形 將水煮至沸騰時 分別測量水面和杯底的水溫 加熱後 水面的水溫和杯底的水溫一樣嗎 加熱時間越久 水面的水溫是否也一直增加呢 火焰只接觸到燒杯的底部 為什麼水面的水溫也會增加呢 實驗中 木屑在水中是如何移動的 加熱初期 水面的水溫會比杯底水溫稍微低一些 但隨著加熱時間越久 水面的水溫也隨著杯底的水溫持續上升 熱會由燒杯的底部向上傳播 導致水面的水溫逐漸增加 木屑會隨著水流從下到上移動 然後又隨水流往下沉 根據實驗結果說一說 水是如何傳熱的 熱水上升 冷水下降 產生流動循環傳熱 對流 液體和氣體的傳熱方式主要是對流 指受熱物質本身的移動 把熱傳送到別處去 像受熱的空氣會膨脹變輕 上升後的空位由冷空氣來填補 變熱後再上升 這就是空氣的流動 對流的應用 水受熱時 體積變大 密度變小 故熱水上升 冷水下降 故加熱試管上端的水時 用手摸試管底端仍不覺燙 煙囪的設置幫助氣體對流 當熱空氣向上時 新鮮冷空氣由下端不斷補充 使爐內的燃燒效果更好 熱傳播方式對流 對流 是流體 的傳播方式 熱流向 密度 冷流向 密度 eg 煙囪在上方 暖壁爐在下 冷氣機在上方 燒開水在底部 白天 風由海面吹向陸地 夜晚 風由陸地吹向海面 液體 氣體 小而輕 大而重 上 下 對流圖說 溫度高密度小 溫度低密度大 討論 1 何者溫度上升最快 2 何者最先看到沸騰 3 解釋原因並做對流圖示說明之 B A 注意火源位置 對流圖說海陸風形成 溫度高密度小 溫度低密度大 溫度低密度大 溫度高密度小 白天吹向陸地 晚上吹向大海 準備2個一樣大的玻璃瓶 使一個瓶內充滿煙後 立即用玻璃板蓋住瓶口 準備一桶冰水和一桶熱水 設法使裝滿煙的玻璃瓶變熱 未裝煙的玻璃瓶變冷 空氣也會流動 它的主要傳熱方式和水一樣嗎 我們來進行兩個有趣的實驗 空氣的熱對流1 將冷瓶倒放在有煙的熱瓶上 抽掉玻璃板 觀察煙的流動 再試試看 重複1 2的步驟 將冷瓶和熱瓶的位置上下對調 煙會如何流動 冷瓶 冷瓶 熱瓶 熱瓶 抽掉玻璃板 熱瓶 熱瓶 冷瓶 冷瓶 抽掉玻璃板 將實驗1的兩個玻璃瓶清洗擦乾後 重新收集一瓶線香的煙 並立即用玻璃板蓋住瓶口 再置於冰水中使其變冷 而未裝煙的玻璃瓶則設法變熱 空氣的熱對流2 將熱瓶倒放在有煙的冷瓶上 抽掉玻璃板 觀察煙的流動 再試試看 重複1的步驟 將熱瓶和冷瓶的上下位置對調 煙會如何流動 熱瓶 熱瓶 冷瓶 冷瓶 抽掉玻璃板 冷瓶 冷瓶 熱瓶 熱瓶 抽掉玻璃板 對流氣體和液體藉著受熱上升 遇冷下降的方式 使冷 熱的氣體或液體相互混合 這種傳熱的方式稱為 對流 根據觀察結果說一說 煙在瓶中是怎樣流動的 為什麼會這樣呢 空氣的對流原理 常應用於日用品或建築物的設計上 想一想 下列這些情境和空氣的對流原理有什麼關係 單門冰箱的冷凍庫在上方 冷氣機通常在房間的上方 電暖器通常都放在地上 為什麼單門冰箱的冷凍庫和冷氣需安裝在上方 為什麼電暖器通常都放在地上使用 由於冷空氣會下降 所以冷凍庫和冷氣機設置在上方 可使冰箱內及室內溫度下降較快 較平均 由於熱空氣會上升 所以電暖器放在地上可使室內溫度上升較快 較平均 在災害影片中 可以看見身陷火場的人會用溼布掩住口鼻 並且低下身體避開濃煙 循逃生方向離開 想一想 火災時低下身體逃生和熱傳播原理有什麼關係 火災現場產生的濃煙瀰漫飄浮於上層 這是熱空氣上升的作用 熱是怎樣傳播的 熱的輻射 輻射不靠空氣 水或其他物質就能傳熱 這種方式稱為 輻射 站在太陽下一段時間會覺得熱 想一想 太陽和地球的距離很遠 太陽的熱是怎樣傳過來的呢 說一說 熱的傳播方式有哪幾種 日常生活中常用的電暖器和電燈 是利用什麼方式傳熱呢 想一想 如果用木材和鐵皮在同一個地點各蓋一間相同樣式的房屋 一般而言 白天時 在哪間屋裡你會感覺比較熱 為什麼 鐵皮做成的房屋 木材做成的房屋 輻射 不需任何物質當媒介 而直接由熱源傳播出去的方式叫輻射 電磁波放出能量 燃燒中的物體放出可見光 是因為它的溫度很高 在一般溫度下的物體主要釋放紅外輻射 我們的皮膚接收到紅外輻射時會感到 溫暖 把手放在一杯熱水的旁邊 但不要接觸到杯子 你便會感受到紅外輻射帶來的 溫暖 像太陽的熱就是以輻射的方式傳到地球 熱的傳播 熱傳播的三方式 傳導 對流 輻射3 輻射 不需介質的熱傳播方式 eg 太陽光 白色或光滑物體 容易反射輻射熱 不易吸收或放出輻射熱 黑色或粗糙物體 容易吸收或放出輻射熱 不易反射輻射熱 白色易反射 黑色易吸收 何者溫度高 左右空氣 一邊塗黑色柱如何移動 輻射的應用 太陽的熱是藉由輻射方式 傳到地球 故不須經由任何介質而傳播 白色物體較不易吸收輻射熱 而黑色物體較易吸收輻射熱 故夏天