Как исследовали теплопроводность материалов впр
Как исследовали теплопроводность материалов впр
Какой материал, по данным Румфорда, является самым тёплым для зимней одежды?
Как исследовали теплопроводность материалов
То, что различные тела обладают разной способностью проводить тепло, т.е. разной теплопроводностью, было известно давно, однако инструментальные исследования начались лишь в конце XVIII в. Ж.-Б.-Фурье предложил способ, показанный на рисунке: в стержне AB, один конец которого нагревался, на равном расстоянии высверливались небольшие отверстия под термометры (a, b, … f). Вначале температура каждого термометра поднималась, но затем подъём прекращался, устанавливалось стационарное распределение температуры вдоль стержня. Лучшей теплопроводностью обладал тот материал, для которого различие между показаниями двух соседних термометров было наименьшее. Используя эту идею, Г. Видеман и Р. Франц получили данные о теплопроводности металлов и сплавов, сопоставив их с электропроводностью. Результаты опытов в относительных единицах представлены в табл. 1 (наилучшая проводимость — у серебра; наихудшая — у висмута).
Наряду с теплофизическими свойствами проводников, изучались и аналогичные свойства теплоизоляторов. Граф Б.-Т. Румфорд исследовал теплопроводность материалов, используемых для одежды. Он помещал термометр в стеклянную трубку с окончанием в виде сферы так, чтобы шарик термометра был в её центре. Пространство между стеклянной сферой и термометром заполнялось исследуемой материей. Вся трубка сначала помещалась в горячую воду, прогревалась до тех пор, пока не устанавливалась неизменная температура, затем прибор помещался в смесь толчёного льда и соли и охлаждался. В опытах измерялось время понижения температуры для каждого материала на 135 ºF (57,2 ºС). Данные, полученные Румфордом, представлены в табл. 2.
Наряду с экспериментальной базой в XIX в. были заложены и основы теории теплопроводности.
Как исследовали теплопроводность материалов впр
Известно, что теплопроводность воздуха тем выше, чем больше его плотность. Справедлив ли этот вывод для металлов? С какой их характеристикой согласуется теплопроводность металлов?
Как исследовали теплопроводность материалов
То, что различные тела обладают разной способностью проводить тепло, т.е. разной теплопроводностью, было известно давно, однако инструментальные исследования начались лишь в конце XVIII в. Ж.-Б.-Фурье предложил способ, показанный на рисунке: в стержне AB, один конец которого нагревался, на равном расстоянии высверливались небольшие отверстия под термометры (a, b, … f). Вначале температура каждого термометра поднималась, но затем подъём прекращался, устанавливалось стационарное распределение температуры вдоль стержня. Лучшей теплопроводностью обладал тот материал, для которого различие между показаниями двух соседних термометров было наименьшее. Используя эту идею, Г. Видеман и Р. Франц получили данные о теплопроводности металлов и сплавов, сопоставив их с электропроводностью. Результаты опытов в относительных единицах представлены в табл. 1 (наилучшая проводимость — у серебра; наихудшая — у висмута).
Наряду с теплофизическими свойствами проводников, изучались и аналогичные свойства теплоизоляторов. Граф Б.-Т. Румфорд исследовал теплопроводность материалов, используемых для одежды. Он помещал термометр в стеклянную трубку с окончанием в виде сферы так, чтобы шарик термометра был в её центре. Пространство между стеклянной сферой и термометром заполнялось исследуемой материей. Вся трубка сначала помещалась в горячую воду, прогревалась до тех пор, пока не устанавливалась неизменная температура, затем прибор помещался в смесь толчёного льда и соли и охлаждался. В опытах измерялось время понижения температуры для каждого материала на 135 ºF (57,2 ºС). Данные, полученные Румфордом, представлены в табл. 2.
Наряду с экспериментальной базой в XIX в. были заложены и основы теории теплопроводности.
Как исследовали теплопроводность материалов впр
Вставьте в предложение пропущенные слова (сочетания слов), используя информацию из текста.
Исследуя ______________________олова и свинца на одной и той же установке Фурье, можно видеть, что соседние термометры показывают ___________________ разность температур в случае изучения олова.
Как исследовали теплопроводность материалов
То, что различные тела обладают разной способностью проводить тепло, т.е. разной теплопроводностью, было известно давно, однако инструментальные исследования начались лишь в конце XVIII в. Ж.-Б.-Фурье предложил способ, показанный на рисунке: в стержне AB, один конец которого нагревался, на равном расстоянии высверливались небольшие отверстия под термометры (a, b, … f). Вначале температура каждого термометра поднималась, но затем подъём прекращался, устанавливалось стационарное распределение температуры вдоль стержня. Лучшей теплопроводностью обладал тот материал, для которого различие между показаниями двух соседних термометров было наименьшее. Используя эту идею, Г. Видеман и Р. Франц получили данные о теплопроводности металлов и сплавов, сопоставив их с электропроводностью. Результаты опытов в относительных единицах представлены в табл. 1 (наилучшая проводимость — у серебра; наихудшая — у висмута).
Наряду с теплофизическими свойствами проводников, изучались и аналогичные свойства теплоизоляторов. Граф Б.-Т. Румфорд исследовал теплопроводность материалов, используемых для одежды. Он помещал термометр в стеклянную трубку с окончанием в виде сферы так, чтобы шарик термометра был в её центре. Пространство между стеклянной сферой и термометром заполнялось исследуемой материей. Вся трубка сначала помещалась в горячую воду, прогревалась до тех пор, пока не устанавливалась неизменная температура, затем прибор помещался в смесь толчёного льда и соли и охлаждался. В опытах измерялось время понижения температуры для каждого материала на 135 ºF (57,2 ºС). Данные, полученные Румфордом, представлены в табл. 2.
Наряду с экспериментальной базой в XIX в. были заложены и основы теории теплопроводности.
Как исследовали теплопроводность материалов впр
Для какого из металлов (серебро, железо или висмут) в опыте Ж.-Б. Фурье различие в показаниях двух соседних термометров будет наименьшим?
Прочитайте текст и выполните задания 16, 17 и 18.
Как исследовали теплопроводность материалов
То, что различные тела обладают разной способностью проводить тепло, т. е. разной теплопроводностью, было известно давно, однако инструментальные исследования начались лишь в конце XVIII в. Идея одного из опытов принадлежала Б. Франклину. Он предлагал покрывать полосу металла воском, а затем погружать один конец в горячее масло. Считалось, что большей теплопроводностью обладал тот металл, у которого воск за одно и то же время плавился на большей длине.
Ж.-Б. Фурье предложил иной способ, показанный на рисунке: в стержне AB, один конец которого нагревался, на равном расстоянии друг от друга высверливались небольшие отверстия Вначале температура каждого термометра поднималась, но затем подъём прекращался, устанавливалось стационарное распределение температуры вдоль стержня.
Используя эту идею, Г. Видеман и Р. Франц в 1835 году получили данные о теплопроводности металлов и сплавов. Результаты их опытов в относительных единицах представлены в табл. 1 (наилучшая проводимость — у серебра; наихудшая — у висмута).
Таблица 1. Свойства металлов
Металл | Теплопроводность, (относительные единицы) | Плотность, г/см 3 | Удельная теплоёмкость, Дж/г ⋅ С° | Температура плавления, ºС |
---|---|---|---|---|
Серебро | 100 | 10,49 | 0,239 | 961 |
Медь | 73 | 8,93 | 0,381 | 1083 |
Золото | 59 | 19,32 | 0,129 | 1063 |
Олово | 23 | 7,28 | 0,230 | 232 |
Железо | 13 | 7,85 | 0,460 | 1539 |
Свинец | 11 | 11,34 | 0,128 | 327 |
Платина | 10 | 21,40 | 0,133 | 1768 |
Висмут | 2 | 9,79 | 0,142 | 271 |
Эксперимент по Фурье является физически более верным, чем эксперимент, предложенный Франклином. Дж. Тиндаль привёл такой аргумент. Возьмём два коротких стержня одинаковых геометрических размеров: один из висмута, другой из железа; покроем один торец каждого стержня воском, а другой конец поставим на крышку котла с горячей водой. Первым воск растает на стержне из висмута, значит, по Франклину, он лучший проводник тепла. Опыты же Видемана и Франца показали противоположный результат.
Тиндаль разъяснил, что на результаты опыта по Франклину влияет не только теплопроводность металлов, но и их удельная теплоёмкость. Умножив удельную теплоёмкость металла на его плотность для висмута получим:
Следовательно, на прогрев стержня из висмута требуется меньшее количество теплоты. Сплавы металлов также обладают высокой теплопроводностью. (Например, нейзильбер — сплав меди, никеля и цинка, из которого делали столовые приборы.) Тиндаль пишет, что если взять кусочек белого фосфора, который плавится при 44 ºС и загорается при 60 ºС, и положить его на черенок чайной ложки из нейзильбера, опущенный в горячий чай, то фосфор расплавится. А если тот же опыт повторить с ложкой из серебра, то фосфор загорится.
Вставьте в предложение пропущенные слова, используя информацию из текста.
Используя способ, предложенный Ж.-Б. Фурье, Г. Видеман и Р. Франц сравнили ______________________ различных металлов. Они установили, что _________ является лучшим проводником тепла, чем золото или олово.
Используя способ, предложенный Ж.-Б. Фурье, Г. Видеман и Р. Франц сравнили теплопроводности различных металлов. Они установили, что медь и серебро являются лучшими проводниками тепла, чем золото или олово.
Как исследовали теплопроводность материалов впр
Вставьте в предложение пропущенные слова, используя информацию из текста.
Используя способ, предложенный Ж.-Б. Фурье, Г. Видеман и Р. Франц сравнили ______________________ различных металлов. Они установили, что _________ является лучшим проводником тепла, чем золото или олово.
Прочитайте текст и выполните задания 16, 17 и 18.
Как исследовали теплопроводность материалов
То, что различные тела обладают разной способностью проводить тепло, т. е. разной теплопроводностью, было известно давно, однако инструментальные исследования начались лишь в конце XVIII в. Идея одного из опытов принадлежала Б. Франклину. Он предлагал покрывать полосу металла воском, а затем погружать один конец в горячее масло. Считалось, что большей теплопроводностью обладал тот металл, у которого воск за одно и то же время плавился на большей длине.
Ж.-Б. Фурье предложил иной способ, показанный на рисунке: в стержне AB, один конец которого нагревался, на равном расстоянии друг от друга высверливались небольшие отверстия Вначале температура каждого термометра поднималась, но затем подъём прекращался, устанавливалось стационарное распределение температуры вдоль стержня.
Используя эту идею, Г. Видеман и Р. Франц в 1835 году получили данные о теплопроводности металлов и сплавов. Результаты их опытов в относительных единицах представлены в табл. 1 (наилучшая проводимость — у серебра; наихудшая — у висмута).
Таблица 1. Свойства металлов
Металл | Теплопроводность, (относительные единицы) | Плотность, г/см 3 | Удельная теплоёмкость, Дж/г ⋅ С° | Температура плавления, ºС |
---|---|---|---|---|
Серебро | 100 | 10,49 | 0,239 | 961 |
Медь | 73 | 8,93 | 0,381 | 1083 |
Золото | 59 | 19,32 | 0,129 | 1063 |
Олово | 23 | 7,28 | 0,230 | 232 |
Железо | 13 | 7,85 | 0,460 | 1539 |
Свинец | 11 | 11,34 | 0,128 | 327 |
Платина | 10 | 21,40 | 0,133 | 1768 |
Висмут | 2 | 9,79 | 0,142 | 271 |
Эксперимент по Фурье является физически более верным, чем эксперимент, предложенный Франклином. Дж. Тиндаль привёл такой аргумент. Возьмём два коротких стержня одинаковых геометрических размеров: один из висмута, другой из железа; покроем один торец каждого стержня воском, а другой конец поставим на крышку котла с горячей водой. Первым воск растает на стержне из висмута, значит, по Франклину, он лучший проводник тепла. Опыты же Видемана и Франца показали противоположный результат.
Тиндаль разъяснил, что на результаты опыта по Франклину влияет не только теплопроводность металлов, но и их удельная теплоёмкость. Умножив удельную теплоёмкость металла на его плотность для висмута получим:
Следовательно, на прогрев стержня из висмута требуется меньшее количество теплоты. Сплавы металлов также обладают высокой теплопроводностью. (Например, нейзильбер — сплав меди, никеля и цинка, из которого делали столовые приборы.) Тиндаль пишет, что если взять кусочек белого фосфора, который плавится при 44 ºС и загорается при 60 ºС, и положить его на черенок чайной ложки из нейзильбера, опущенный в горячий чай, то фосфор расплавится. А если тот же опыт повторить с ложкой из серебра, то фосфор загорится.