Тепло и температура -

Про теплопостачання
та
Тепло и температура
теплозбереження для
майбутнього споживача
(предмет, цілі та завдання дисципліни)
Подготовила - Балабай Ольга Ивановна
Учитель географии
КЗ «Петровская ООШ №1»
Балабай Ольга Іванівна
1
Автор учебника
«Про теплопостачання та теплозбереження
для майбутнього споживача»
К. Р. Сафиулина
2
Только там народ богат, где
энергию хранят,
Где во всем царит расчёт и всему
известен счёт.
Балабай Ольга Іванівна
3
Что такое энергия?
Энергия – это одно из основных свойств материи – мера
её движения, а также способность производить работу. Энергия
может быть солнечная, электрическая, тепловая, механическая,
ядерная.
Что такое сбережение?
Сберечь, значит не истратить, не израсходовать
напрасно, без необходимости: деньги, имущество, здоровье…
Энергию также необходимо беречь.
Что такое энергосбережение?
Это комплекс мероприятий,
сохранение энергоресурсов.
Балабай Ольга Іванівна
направленный
на
4
Энергосбережение –
Это использование энергии, находящейся в
нашем распоряжении, настолько эффективно и
безопасно по отношению к окружающей среде,
насколько это возможно.
Балабай Ольга Іванівна
5
Как же стать хозяином в доме?
1. Не выбрасывайте деньги в окно
Окно, часами остающееся приоткрытым, вряд ли обеспечит Вам приток свежего
воздуха, но большой счет за отопление оно обеспечит наверняка. Лучше
проветривать чаще, но при этом открывать окно широко и всего на
несколько минут.
2. Не преграждайте путь теплу
Не облицованные батареи отопления не всегда красивы на вид, зато это
гарантия того, что тепло будет беспрепятственно распространяться в
помещении. Длинные шторы, радиаторные экраны, неудачно расставленная
мебель, стойки для сушки белья перед батареями могут поглотить до 20
процентов тепла.
3. Больше света с меньшими затратами энергии
Энергосберегающие лампы потребляют энергии примерно на 80 процентов
меньше, чем традиционные лампы накаливания, а служат в 8-10 раз дольше.
4. Принимать не ванну, а душ – таков девиз всех, кто экономит энергию
Знаете ли Вы, что затраты энергии на принятие ванны примерно в три раза
выше, чем на принятие душа? Семья из 4 человек сможет экономить на
стоимости энергии и воды, если вместо ванны будет принимать душ.
5. Умные хозяйки и хозяева стирают, помня об энергии
Используйте емкость стиральной машины оптимально и стирайте слегка
загрязненные вещи при низкой температуре и без предварительной стирки.
Балабай Ольга Іванівна
6
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО …
… вам холодно даже при высокой температуре воздуха, если комнатные
поверхности холодные?
… шерстяной свитер и хорошие тапочки создадут ощущение тепла без повышения
температуры в комнате?
… из-за низкой теплопроводности кожи ступней люди способны, не обжигаясь,
ходить по раскаленным углям?
… даже низкое зимнее солнце способно нагреть комнату через окна, поэтому
раздвигайте занавески, если вам необходимо дополнительное тепло?
… электрические лампы и приборы получают большую нагрузку в момент
включения? Для продления срока службы приборов вам следует не выключать
их, если вы знаете, что вскоре вам будет необходимо снова их использовать.
… телевизоры и другие приборы, имеющие функцию “stand-by” потребляют
электричество, даже если они выключены с помощью дистанционного
управления? Для полного отключения по ночам используйте кнопку
выключения, чтобы сберегать энергию и снизить опасность пожара.
… светлые стены отражают 70 - 80 % света, в то время как темные отражают только
10-15 %?
Балабай Ольга Іванівна
7
Тепло и температура
Урок 1
Учитель – Балабай Ольга Ивановна
Балабай Ольга Іванівна
8
Тепло и температура
Тепловая энергия передается от одних тел другим благодаря разнице температур.
Температура — это величина, показывающая, каким количеством тепла
обладает то или иное тело. Тепло может передаваться путем конвекции,
излучения или теплопроводности. Жизнь на нашей планете возможна
благодаря тепловому излучению Солнца (см. статью "Воздействие Солнца на
Землю").
Тепловая энергия
Тепло — это одна из форм энергии. Когда тело поглощает тепло, его внутренняя энергия
увеличивается. Внутренняя энергия — это сумма кинетической и потенциальной
энергии частиц, из которых состоит тело. Кинетическая энергия — это энергия
движения частиц тела. Потенциальной энергией частицы обладают благодаря
действующим между ними силам. Когда тело нагревается и расширяется,
кинетическая энергия составляющих его частиц растет. Также возрастает их
потенциальная энергия. Тепловая энергия перелается от теплых тел к более
холодным до тех пор, пока их температура не уравняется.
Балабай Ольга Іванівна
9
Температура
Температура показывает, насколько горячим является данное тело. Если
одинаковым по массе и температуре телам, состоящим из разных
веществ, передать одно и то же количество энергии, то они
нагреваются до разной температуры. Это означает, что различные
вещества обладают разной удельной теплоемкостью. Например,
одинаковое количество тепла нагревает масло сильнее, чем
воду. Температура измеряется в градусах Цельсия (°C) или
Фаренгейта (°F), или же по абсолютной шкале. На шкале Цельсия
точка таяния льда принята за 0°, точка кипения воды — за 100°.
Градус Цельсия — одна сотая разности этих двух температур. В
системе Фаренгейта температура таяния льда составляет 32°, а вода
кипит при 212°. Разность температур — 180°.Отсчет температур по
абсолютной шкале (шкале Кельвина) начинается от точки
абсолютного нуля — минус 273° Цельсия. Температуры ниже этой в
природе не бывает. У тела, имеющего нулевую температуру, невозможно отобрать энергию, Один градус Кельвина (К) равен одному
градусу Цельсия(C).
Балабай Ольга Іванівна
10
Конвекция
В жидкостях и газах тепло распространяется главным образом путем
конвекции. Когдажидкость или нагреваются, ближние к
источнику тепла слоирасширятся, делаются менее плотными и за счет этого по
днимаются (см. статью "Твердые тела, жидкости и
газы"). Более холодные иплотные слои опускаются к источнику
тепла. Поднимающиеся потокинагретой жидкости
или газа называются конвекционными.Конвекционные потоки поддерживают
холод внутри холодильника. Холодный воздух из верхней части холодильника
опускается, а более теплый поднимается и охлаждается. Все ветры вызваны
конверсионными потоками возникающими из-за того, что большая часть
энергии Солнца попадает на Землю вблизи экватора. Когда воздух
нагревается, он расширяется и поднимается, а взамен к экватору устремляется
поток более холодного и плотного воздуха. Так образуется ветер. Птицы, как и
планеры, могут парить в воздухе, поскольку их поддерживают конверсионные
потоки поднимающегося от Земли теплого воздуха (см. статью "Полет").
Конвекционные потоки выбрасывают из жерла вулкана в атмосферу облака
пепла. Пыль, выброшенная в воздух при извержении вулкана Сент Хелен в
1980 г. влияла на климат на планете в течение нескольких лет.
Балабай Ольга Іванівна
11
Закон сохранения
энергии в тепловых
процессах
Защита проектов
Балабай Ольга Іванівна
Проект №1
« Виды топлива »
Горение – это экзотермическая реакция, которая идет с выделением
тепла. виды топлива на 3 группы: твёрдое, жидкое, газообразное.
Оказывается, из множества видов твёрдого топлива, наибольшее
количество тепла выделяет бурый челябинский уголь, 14300 кДж на
1 кг топлива, и металлическое ракетное горючее:
магний
24 830 кДж
алюминий 31 000 кДж
бериллий 66 600 кДж
Из жидких видов: керосин осветит 43100 кДж на 1 кг жидкого
топлива и дизельное топливо - 42700 кДж.
Газообразное топливо отличается выделением большого количества
энергии на 1 кг горючего топлива. Но самое большое количество
энергии выделяется при сгорании водорода - 119 700 кДж .
Балабай Ольга Іванівна
Проект № 2
«Отопление и обогрев»
1. Каким способом обычно,
осуществляется обогрев жилых и
промышленных помещений?
2. Как можно исследовать конвекцию
в помещении?
3. Какие ещё существуют способы
теплопередачи?
2. Как можно исследовать
конвекцию в помещении?
Балабай Ольга Іванівна
Проект № 3
«Приготовление
пищи»
Как заставить картофель свариться быстрее?
Чтобы ваш картофель сварился быстрее, надо перед варкой
бросить в кастрюлю с картофелем и водой кусочек сливочного
масла. Нагреваясь, оно растопится и покроет поверхность
воды
тонкой
пленкой. Эта
защитная пленка
будет
препятствовать
процессу испарения
воды. А
процесс
испарения всегда сопровождается уменьшением температуры
жидкости и ее количества. Сталкиваемся с такой ситуацией:
половина жидкости выкипела, а картофель еще не сварился,
приходится доливать воду и варить дальше, а на это
требуется лишнее время.
Балабай Ольга Іванівна
Проект № 4
«Теплопередача
и закон сохранения энергии»
1. Предложите опыты с простым
школьным оборудованием для
демонстрации разных видов
теплопередачи и объясните их
схематически.
2. При изменении температуры тело
может изменять свои механические
свойства: длину, объем, плотность,
упругость, хрупкость. Приведите
примеры.
Балабай Ольга Іванівна
Проект № 5 «Энергия и теплота в живой природе»
Некоторые организмы, особенно в
стадии покоя, способны существовать
при очень низких температурах.
Например, споры микроорганизмов
выдерживают охлаждение до - 200 С.
Различают организмы с не постоянной
температурой: лягушки, рыбы,
крокодилы, змеи, и с постоянной: волки,
медведи. Температура тела зависит от
температуры окружающей среды.
Существует много приспособлений для
борьбы с охлаждением или перегревом.
Балабай Ольга Іванівна
Проект № 6
«Тепловые механизмы и двигатели»
В своей жизни мы постоянно встречаемся с
разнообразными двигателями. Работа тепловых
машин связана с
потреблением различных
видов энергии. Конструкция первых паровых
машин
имела
основные
части
всех
последующих тепловых машин: нагреватель, в
котором
освобождалась
энергия
топлива,
водяной пар как рабочее тело и поршень с
цилиндром, преобразующий энергию пара в
механическую
работу, а также охладитель,
необходимый для снижения температуры и
давления пара.
Балабай Ольга Іванівна