Przewodnictwo cieplne

Przewodnictwo cieplne to jeden z trzech sposobów wymiany ciepła. Polega na wymianie ciepła pomiędzy ciałami pozostającymi w bezpośrednim kontakcie w wyniku przekazania energii kinetycznej cząsteczek (np. ochładzanie napoju w lodówce, podgrzewanie zupy)

1. Na czym polega przewodnictwo cieplne?

Kostki lodu dodane do napoju po pewnym czasie rozpuszczą się. Cieplejszy napój będąc w bezpośrednim kontakcie z zimniejszym lodem będzie oddawał ciepło a lód pobierał je.

Energia kinetyczna oraz potencjalna napoju w makroskali nie zmieni się. Wymiana energii pomiędzy lodem a odbędzie się na poziomie cząsteczkowym. Cząsteczki wody poruszając się szybciej będą stopniowo oddawały swoją energię kinetyczną podczas zderzeń z cząsteczkami lodu powodując zmiany energii wewnętrznej swojej i lodu aż do całkowitego roztopienia lodu i wyrównania temperatur.

Cieplny przepływ energii (ciepło)
Przewodnictwo ciepłe w gazach

Im większa różnica temperatur pomiędzy dwoma ciałami tym szybszy będzie przepływ ciepła między nimi. Przepływ zależy też od rozmiaru i kształtu ciał.

2. Przykłady

Przykłady przewodnictwa cieplnego:

  • Kostka lodu topi się od ciepła dłoni
  • Gorąca herbata rozgrzewa kubek, w którym się znajduje
  • Palnik w kuchence nagrzewa garnek z zupą
  • Żelazko nagrzewa tkaninę przy prasowaniu
  • Ciepły piasek na plaży ogrzewa stopy

3. Izolatory i przewodniki

Przejście gołymi stopami po płytkach podłogowych będzie mniej przyjemne niż przejście po drewnianej podłodze czy dywaniku. Płytki lepiej przewodzą ciepło niż drewno czy dywan. Ponieważ mają zazwyczaj niższą temperaturę niż ciało człowieka podczas kontaktu z gołą stopą zaczną szybko pobierać od nas ciepło.

Substancje, które bardzo dobrze przewodzą ciepło nazywamy (dobrymi) przewodnikami. Do tej grupy możemy zaliczyć przede wszystkim metale.

Inne substancje słabo przewodzą ciepło – nazywamy je izolatorami. Wełna, powietrze, pierze, drewno są dobrymi izolatorami.

Zadanie:

Metalowa poręcz wydaje się zimniejsza w dotyku niż drewno. Który material jest lepszym izolatorem?

Odpowiedź: Lepszym izolatorem jest drewno, przy dotknięciu wolniej pobiera od nas ciepło.


PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Facebooktwittermail

Dodaj do Google Classroom

Następny temat:
Konwekcja

Pozostałe tematy z działu: TERMODYNAMIKA  

Temperatura | Skale temperatur | Energia wewnętrzna | Przepływ energii (ciepło) | Jednostka ciepła: dżul | Pierwsza zasada termodynamiki | Przewodnictwo cieplne | Zjawisko konwekcji | Ciepło właściwe | Zmiany stanów skupienia | Topnienie i krzepnięcie | Parowanie i skraplanie