Какой из перечисленных ниже материалов хуже всего проводит тепло: Какой из перечисленных ниже материалов хуже всего проводит тепло?

Содержание

Сборник самостоятельных и контрольных работ -8 класс

КГУ «Пригородная средняя школа»

ГУ «Отдел образования акимата Житикаринского района»

Сборник самостоятельных и контрольных работ

по физике

8 класс

Автор: Чосик Любовь Михайловна,

учитель физики, первая

квалификационная категория

Самостоятельная работа

«Внутренняя энергия и виды теплопередачи»

1 вариант.

1. Ножовка нагревается, когда ей пилят доску и когда она лежит на солнце в жаркий

летний день. Назовите способы изменения внутренней энергии ножовки в обоих

случаях.

2. Когда автомобиль больше расходует горючего: при езде без остановки или

с остановками?

3. Почему снег, покрытый сажей или грязью, тает быстрее, чем чистый?

2 вариант.

1. Почему солнечными лучами нагревается закопченное стекло, а чистое нет?

2. Резиновые грелки наполняются горячей водой, а не горячим воздухом. Почему?

3. Почему при быстром скольжении вниз по канату или шесту можно обжечь руки?

3 вариант.

1. Почему при множественном сгибании алюминиевой проволоки она быстро

нагревается. Объясните явление.

2. Почему мука из под жерновов выходит горячей?

3. Почему горячий чай остынет быстрее, если его помешивать ложкой?

4 вариант.

1. Внутренняя энергия тела увеличивается, когда его ….

А) нагревают;

В) приводят в движение;

С) поднимают на некоторую высоту;

Д) перемещают снизу вверх.

2. Почему сады не рекомендуют разводить в низинах?

3. Зачем водопроводные трубы зарывают глубоко в землю?

5 вариант.

1. Воду в кастрюле нагревают с помощью небольшого электрокипятильника.

Где нужно его поместить, чтобы вся вода нагрелась как можно быстрее?

А) посредине кастрюли;

В) в верхних слоях воды;

С) в нижних слоях воды;

Д) положение кипятильника не имеет значения.

2. Спичка загорается при внесении её в пламя огня и при трении о коробок.

В чем сходство и различие причин, приводящих к воспламенению спички в обоих

случаях?

3. Почему зимой в тесной обуви холоднее, чем в просторной?

Самостоятельная работа

«Количество теплоты. Энергия топлива»

1 вариант.

1. На что расходуется больше энергии: на нагревание кастрюли или воды, налитой в неё,

если их массы одинаковы?

2. Определите удельную теплоёмкость серебра массой 120 г при остывании от 66 0С до

16 0С, если он передал окружающей среде 1,5 кДж теплоты.

3. Определите, какое количество теплоты выделится при сжигании 2 кг сухих

березовых дров?

2 вариант.

1. Почему вода в кружке быстрее закипит, чем в чайнике?

2. Какова удельная теплота сгорания древесного угля, если при полном сгорании 10 кг

Выделяется 340 * 103 кДж энергии?

3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении стальной детали массой 540 г

с начальной температурой 200С, когда её поместили в холодильник, температура

которого – 800С?

3 вариант.

1. Какого цвета одежду следует носить зимой; летом?

2. Железное тело, нагретое до 540 0С опускают в воду масса которой 5 кг.

Температура воды меняется от 7 0С до 40 0С. Определите массу опущенного тела.

3. Какую массу природного газа надо сжечь, чтобы получить 4,4 * 10

6 МДж энергии?

4 вариант.

1. В кипящей воде нагрели три одинаковых цилиндра из: олова, свинца и железа.

Цилиндры поставили на лёд. Под каким цилиндром растает больше льда?

2. Медную деталь массой 100 г охладили до 25 0С. При этом выделилось 15 кДж

энергии. До какой температуры она была нагрета первоначально?

3. Какой объём бензина нужно сжечь, чтобы выделилось 6,53 * 104 МДж?

Контрольная работа

«Расчёт количества теплоты»

1 вариант

1. Продукты положили в холодильник. Как изменилась их внутренняя энергия?

2. Какой из перечисленных ниже материалов лучше всего проводит тепло?

а) бумага;

в) воздух;

с) железо;

д) древесина.

3. Железный утюг массой 1,5 * 103 кг нагрели от 20 оС до 110

оС. Какое количество

теплоты необходимо для его нагревания?

——————————————————————————————————————–

4. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 м3 нефти?

5. Сколько природного газа надо сжечь, чтобы нагреть воду объёмом 40 л от 15 оС до

45 оС? Потери энергии не учитывать.

——————————————————————————————————————–

6. В холодную воду массой 8 кг, температура которой 5 оС, долили 6 кг горячей воды.

Какова была температура горячей воды, если температура смеси оказалась равной

35 оС? Потери энергии не учитывать.

2 вариант

1. Объясните, почему батареи отопления ставят обычно внизу под окнами, а не вверху?

2. Какой из перечисленных ниже материалов хуже всего проводит тепло?

А) железо;

в) железные опилки;

с) дерево;

д) древесные опилки.

3. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки

массой 50 г от 20 оС до 80 оС.

——————————————————————————————————————–

4. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании керосина объёмом 5 л?

5. Найдите объём воды, которую можно нагреть от 40 оС до 62 оС за счёт энергии,

полученной при сжигании 4 кг бензина. Потери энергии не учитывать.

——————————————————————————————————————–

6. В холодную воду массой 300 г, имеющую температуру 10 оС, опускают нагретый

в кипящей воде медный брусок массой 1 кг. Какой станет температура воды?

Контрольная работа

«Расчёт количества теплоты»

3 вариант

1. Какие из перечисленных явлений относятся к механическим, а какие к тепловым:

а) падение камня на землю;

в) испарение воды;

с) движение автомобиля;

д) нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы?

2. Зачем ручки кастрюль и сковородок изготавливают из дерева или из пластмассы?

3. При полном сгорании сухих дров выделилось 50 МДж энергии. Какая масса

дров сгорела?

——————————————————————————————————————–

4. На сколько градусов повысится температура 4 л воды, если она получит 168 кДж

энергии?

5. Сколько граммов спирта потребуется, чтобы нагреть до кипения 3 кг воды, взятой

при температуре 20 оС? Потери энергии не учитывать.

——————————————————————————————————————–

6. При обработке на станке стальной детали массой 15 кг она нагрелась за 2 мин на 50 оС.

Какова мощность станка, если половина затраченной энергии перешла во внутреннюю

энергию детали?

4 вариант

1. Что сильнее обжигает 100-градусный пар или вода той же температуры? Почему?

2. В радиатор автомобиля летом заливают именно воду, а не другие жидкости.

Назовите значимые причины.

3. Длина прямоугольного бассейна 100 м, ширина 40 м, глубина 2 м. Вода в бассейне

нагрелась от 13 оС до 25 оС. Какое количество теплоты получила вода?

——————————————————————————————————————–

4. Определите плотность топлива, если при сгорании 2 м3 выделяется 73600 МДж

теплоты. Удельная теплота сгорания данного топлива 46 * 10

6 кг/Дж.

5. Как изменится температура воды массой 800 г, если ей сообщить такое же количество

теплоты, какое идет на нагревание алюминиевого цилиндра массой 2 кг на 200 оС?

—————————————————————————————————————— –

6. В воду массой 5 кг, взятую при температуре 7 оС, погрузили кусок железа, нагретый

до 540 оС. Определите массу железа, если температура смеси стала равной 40 оС

Самостоятельная работа

«Изменение агрегатных состояний вещества»

1 вариант.

1. Какое количество теплоты выделится в окружающую среду при кристаллизации

300 г свинца?

2. Какое количество воды можно превратить в пар, если передать воде 1,5 * 106 Дж

тепла? Начальная температура воды 100

оС.

3. Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

2 вариант

1. Для плавления куска парафина массой 400 г, взятого при температуре плавления,

потребовалось 60 кДж тепла. Определите удельную теплоту плавления парафина.

2. Какое количество теплоты выделится в окружающую среду при конденсации

50 г водяного пара?

3. Почему холодное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать?

3 вариант.

1. Какое количество теплоты выделится в окружающую среду при кристаллизации

0,6 кг олова?

2. Какое количество энергии выделится при конденсации 200 г воды?

3. Когда и почему запотевают очки?

4 вариант.

1. Какое количество энергии потребуется, чтобы расплавить 10 кг меди?

Начальная температура меди соответствует температуре плавления.

2. Какое количество теплоты необходимо передать 2 л воды, чтобы её полностью

перевести в газообразное состояние при температуре кипения?

3. Чем отличается процесс испарения от кипения жидкости?

Контрольная работа

«Изменение агрегатных состояний вещества. КПД тепловых машин»

1 вариант

1. Какие термометры нужно применять на севере для измерения температуры наружного

воздуха: ртутные или спиртовые? Почему?

2. Воду массой 500 г взяли при температуре кипения. Какое количество теплоты

необходимо для того чтобы воду полностью перевести в газообразное состояние?

3. Какое количество энергии необходимо передать 1,5 кг льда, чтобы его полностью

расплавить при 0 оС?

——————————————————————————————————————–

4. В калориметр поместили лёд и включили нагреватель. На рисунке приведен график

зависимости температуры в калориметре от полученного количества теплоты.

Какой участок графика соответствует процессу разрушения кристаллической решетки

льда?

5. Какое количества теплоты необходимо для превращения 5 кг снега, взятого

при температуре -20 оС, в воду при температуре 100 оС?

——————————————————————————————————————-

6. Двигатель мощностью 36 кВт за 6 ч работы израсходовал 60 л керосина. Каков

КПД двигателя?

2 вариант

1. Расплавится ли нафталин, брошенный в кипящую воду?

2. Какое количество теплоты выделится при конденсации 200 г водяного пара?

3. Какая масса свинца, при температуре 327 оС расплавится, если ей передано

11,5 кДж теплоты?

——————————————————————————————————————–

4. На мороз вынесли резиновый шар, заполненный горячим паром. На рисунке приведен

график зависимости температуры в шаре от переданного окружающей среде

количества теплоты. Какой участок графика соответствует охлаждению воды,

образовавшейся при конденсации пара?

5. Какое количество теплоты выделится при превращении 4 л воды в лёд?

Начальная температура воды 20 оС.

——————————————————————————————————————–

6. Каков КПД теплового двигателя, если для совершения полезной работы 80 МДж

надо сжечь 20 кг каменного угля?

Контрольная работа

«Изменение агрегатных состояний вещества. КПД тепловых машин»

3 вариант

1. Будет ли таять лёд, если его внести в помещение с температурой 0 оС?

2. Вычислите, какое количество энергии необходимо потратить, чтобы испарить 0,2 л

воды при температуре кипения.

3. Определите удельную теплоту плавления бруска массой 130 г если ему было передано

49,4 кДж энергии. Определите вещество, из которого он был изготовлен.

——————————————————————————————————————–

4. В калориметре со льдом включили нагреватель. На рисунке приведен график

зависимости температуры в калориметре от полученного количества теплоты. Какой

участок графика соответствует кипению воды, образовавшейся при таянии льда?


5. В чайник налили 1,5 л воды при температуре 20 оС и поставили на огонь.

Вода нагрелась до 100 оС и частично выкипела (осталось 1,4 л). Какое количество

теплоты получила вода?

——————————————————————————————————————–

6. Автомобиль прошел 60 км, израсходовав 8 кг бензина. Развиваемая мощност

двигателя 45 кВт. С какой скоростью двигался автомобиль, если КПД его

двигателя 30%?

4 вариант

1. Существует два способа парообразования: испарение и кипение. Укажите различия

данных процессов.

2. Какое количество теплоты необходимо передать 200 г спирта, чтобы его полностью

испарить при температуре кипения?

3. Стальная деталь массой 750 г полностью расплавилась при температуре 1400 оС.

Какая энергия при этом выделится?

——————————————————————————————————————–

4. На мороз вынесли резиновый шар, заполненный горячим паром. На рисунке приведен

график зависимости температуры в шаре от переданного окружающей среде

количества теплоты. Какой участок графика соответствует охлаждению льда?


5. В калориметр с водой при температуре 0 оС, впустили 10 г водяного пара

с температурой 100 оС. В результате этого в калориметре установилась температура

60 оС. Какой стала масса образовавшейся воды?

——————————————————————————————————————–

6. какую массу бензина израсходует тепловой двигатель с КПД 25 % для совершениия

полезной работы 400 кДж?

Самостоятельная работа

«Электризация тел»

1 вариант.

1. Эбонитовая палочка приобретает при трении о мех отрицательный заряд.

Это происходит вследствие перехода….

А) … электронов с меха на палочку;

В) … электронов с палочки на мех;

С) … нейтронов с меха на палочку;

Д) … нейтронов с палочки на мех.

2. В ядре атома углерода содержится 12 частиц. Вокруг ядра движутся 6 электронов.

Сколько в ядре этого атома протонов и нейтронов?

3. При электризации тело получило 1011 электронов. Какова стала величина заряда

этого тела?

2 вариант.

1. К хорошим диэлектрикам относятся …

А) …медь;

В) …солёная вода;

С) …фарфор;

Д) …сталь.

2. Атом хлора принял один электрон. Как называется полученная частица?

Какой её заряд?

3. При взаимодействии двух незаряженных тел от одного тела к другому перешло

5 * 1010 электронов. Чему стали равны заряды этих тел?

3 вариант.

1. Нейтральный атом превращается в положительный ион, если …

А) …теряет один или несколько протонов;

В) …присоединяет один или несколько нейтронов;

С) …присоединяет один или несколько электронов;

Д) …теряет один или несколько электронов.

2. В ядре атома азота 14 частиц, из них 7 нейтронов. Сколько протонов и электронов

содержится в этом атоме?

3. При трении тело потеряло 5 * 10 9 электронов. Чему равен заряд этого тела?

4 вариант.

1. Из элементарных частиц, которые входят в состав атомов, положительный

заряд имеют …

А) …только электроны;

В) …только протоны;

С) …только нейтроны;

Д) …протоны и нейтроны.

2. Вокруг ядра атома кислорода движется 8 электронов. Сколько протонов имеет данное

ядро?

3. при электризации тела его заряд стал равным – 96 нКл. Чему равно число

элементарных частиц, соответствующих заряду этого тела? Какие это частицы?

Самостоятельная работа

«Закон Кулона»

1 вариант.

1. Найдите силу взаимодействия двух точечных зарядов, расположенных в вакууме,

а затем в керосине, если расстояние между ними 5 см и оно не изменяется.

Значения зарядов соответственно равны 0,1 * 10 -8 Кл и 4 * 10 -9 Кл.

2. Сила взаимодействия двух одинаковых зарядов 1 мН. Определите величины этих

зарядов, если они располагаются в вакууме на расстоянии 3 см друг от друга.

2 вариант.

1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых зарядов величиной 1 мКл каждый,

расположенных в воздухе на расстоянии 3 м друг от друга.

2. Определите расстояние между двумя зарядами, если сила взаимодействия между

ними равна 9мН, а величина зарядов составляет 10 -8 Кл и -1 мкКл.

3 вариант.

1. Определите силу взаимодействия двух туч, расположенных на расстоянии 5 км друг

от друга, если их заряды соответственно равны 35 Кл и 85 Кл.

2. Диэлектрическая проницаемость среды равна 6. Сила взаимодействия двух зарядов,

расположенных на расстоянии 50 см друг от друга, составляет 1,8 Н.

Чему равна величина второго заряда, если величина первого составляет 1,5 мкКл?

4 вариант *

1. Как изменится сила взаимодействия двух зарядов, если один из них увеличить в 4 раза,

расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

2. Два заряда, расположенных на расстоянии 2 м друг от друга, взаимодействуют

с силой, равной 5 Н. Затем эти заряды поместили в среду с диэлектрической

проницаемостью 8 и расположили на таком расстоянии, что сила их взаимодействия

стала равной 10 Н. Определите это расстояние.

Самостоятельная работа

«Напряженность, потенциал и работа

электростатического поля»

1 вариант.

1. В некоторую точку электрического поля помещен точечный заряд в 2 мКл. Чему равна

напряженность в этой точке поля, если сила, действующая на заряд, составляет 10 нН.

2. На одной линии напряженности лежат две точки на расстоянии 10 см друг от друга.

Определите разность потенциалов между этими точками, если напряженность

этого поля составляет 50 кВ/м.

3. Какова величина работы, совершенной при перемещении в электрическом поле

заряда 20 нКл из точки с потенциалом 600 В в точку с потенциалом 100 В?

2 вариант.

1. Определите силу, действующую на заряд в 2 нКл. Напряженность электрического

поля в данной точке поля равна 8 Н/Кл.

2. Напряжение между двумя положениями точечного заряда составляет 5 В.

Определите расстояние между этими точками, если напряженность электрического

поля равна 20 Н/Кл.

3. Разность потенциалов между точками А и В составляет 0,5 кВ. Чему равна работа

по перемещению заряда величиной 0,2 Кл из одной точки в другую?

3 вариант.

1. Электрическое поле создается зарядом в 20 мкКл. Чему равна напряженность этого

поля на расстоянии 2 см от заряда?

2. Потенциал точечного заряда в точке, удаленной от него на 18 см, равен 0,1 кВ.

Чему равно значение этого заряда?

3. Работа по перемещению заряда величиной 0,4 Кл из одной точки в другую

равна 40 Дж.Определите напряжение между этими точками.

4 вариант.

1. Напряженность электростатического поля в некоторой точке составляет -2 Н/Кл.

Чему равен заряд, помещенный в эту точку, если сила, действующая на него,

равна 10Н?

2. Между двумя наэлектризованными пластинами расстояние 15 см, а разность

потенциалов 0,45 кВ. Определите значение напряженности электрического поля

между этими пластинами.

3. Заряд в 20 Кл перемещается под действием электрического поля из точки А в точку В.

При этом поле совершило работу 4 кДж. Известен потенциал точки А, 500 В.

Определите потенциал точки В.

Самостоятельная работа

«Сила тока»

1-вариант

1. Через спираль электроплитки за 12 мин прошло 3000 Кл электричества. Какова

сила тока в спирали?

2. Ток в электрическом паяльнике 500 мА. Какое количество электричества пройдёт

через паяльник за 2 мин?

2-вариант

1. Сколько времени продолжается перенос 7,7 Кл при силе тока 0,5 А?

2. По обмотке включённого в цепь прибора идёт ток с силой 5 мА. Какое количество

электричества пройдёт через прибор в течении 1 ч?

3-вариант

1. Какой заряд протекает через катушку гальванометра, включённого в цепь на 2 мин,

если сила тока в цепи 12 мА?

2. Определите силу тока в электрической лампе, если через неё за 5 мин проходит

электрический заряд 150 Кл.

4-вариант

1. При электросварке сила тока достигает 200А. Какой электрический заряд проходит

через поперечное сечение электрода за 5 мин?

2. За какое время через поперечное сечение проводника пройдёт заряд, равный 10 Кл,

при силе тока 0,1 А?

Самостоятельная работа

«Удельное электрическое сопротивление. Закон Ома»

1-вариант.

1. Определите сопротивление медного провода с площадью поперечного сечения

2,5 мм2 и длиной 40 м.

3. Напряжение в сети 220 В. Определите силу тока в спирали электроплитки, имеющее

сопротивление 44 Ом.

4. Сварочный аппарат присоединяют в сеть медными проводами длиной 100 м

и площадью поперечного сечения 50 мм2.Определите напряжение на проводах,

если сила тока в них 125 А.

2-вариант.

1. Определите силу тока в реостате сопротивлением 650 Ом, если к нему приложить

напряжение 12 В.

2. Проволока длиной 120 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 имеет

сопротивление 96 Ом. Найдите удельное электрическое сопротивление материал

проволоки.

3. Сколько метров нихромовой проволоки сечением 0,1 мм2 потребуется для

изготовления спирали электроплитки, рассчитанной на напряжение 220 В и силу

тока 4,5 А ?

3-вариант.

1. На цоколе электрической лампочки написано «3,5 В; 0,28 А». Найдите сопротивление

спирали лампы.

2. Каково сопротивление алюминиевого провода длиной 1,8 км и сечением 10 мм2?

3. Определите площадь поперечного сечения вольфрамовой нити в электрической

лампе, если длина нити 100 мм, а её сопротивление 27,5 Ом.

4- вариант.*

1. Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленного из никелиновой

проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, если напряжение

равно 45 В.

2. Сопротивление медной проволоки 1 Ом, её масса 1 кг. Какова длина и площадь

поперечного сечения проволоки?

  1. Имеются две алюминиевые проволоки одинаковой длины площадью поперечного сечения 2 мм2 и 4 мм2. У какой проволоки сопротивление больше и во сколько раз?

«Виды соединение проводников»

1 – вариант.

1. Напряжение 8 В показывает вольтметр V1. Каковы показания амперметра

и вольтметра V2 ?

2. Определите количество одинаковых резисторов соединенных параллельно,

если сопротивление каждого из них составляло 60 Ом, а общее составило 5 Ом?

2 – вариант.

2. Цепь состоит из трех резисторов R1 = 54 Ом, R2 = 27 Ом и R3 = 13,5 Ом, которые

соединены параллельно. Вычислите полное сопротивление цепи.

3 – вариант.

1. При параллельном соединении двух резисторов с сопротивлениями R1 = 8 Ом и

R2 = 32 Ом, амперметр в подводящих проводах показал силу тока 2 А.

Определите силу тока в каждом из них.

2. Два проводника соединены так, как показано на рисунке. Сила тока на этом участке

цепи 2,5 А. Определите показания вольтметра подключенного к клеммам А и В.


1. К источнику тока, имеющему на полюсах напряжение 30 В, подключены

последовательно четыре проводника с сопротивлениями R1 = 1,5 Ом, R2 = 2 Ом,

R3 =3,5 Ом и R4 = 1 Ом. Определите силу тока в цепи и напряжение на концах

каждого проводника.

2. Три проводника имеют сопротивления R1 = 2 Ом, R2 = 1,5 Ом и R3 =3 Ом.

Определите общее сопротивление цепи и напряжение на участке CD.


1 – вариант.

1. Определите количество теплоты, которое выделится в лампочке

сопротивлением 8 Ом, в течении 2 минут, если сила тока в цепи 4 А.

2. Цепь состоит из двух параллельно соединенных проводников с сопротивлениями

R1 = 5 Ом, R2 = 6 Ом, Определите мощность электрического тока, если сила тока

в цепи 2А.

2 – вариант.

1. Определите количество теплоты, которое выделится в двух лампочках

сопротивлением по 100 Ом, включённых в цепь параллельно за время 5 минут,

сила тока 40 мА.

2. Два проводника с сопротивлениями R1 = 4 Ом, R2 = 16 Ом, соединены

последовательно. Определите работу электрического тока за 5 мин в цепи,

если напряжение 300 В.

3 – вариант.

1. Определите работу электрического тока за 10 мин при напряжении в цепи 60 В,

если 2 одинаковых резистора, с сопротивлением по 100 Ом каждый, соединены

последовательно.

2. Никелиновая проволока длиной 100 м и сечением 2 мм2 включена в цепь

напряжением 200 В. Определите энергию электрического тока за 3 мин.

4 – вариант*.

1. Определите, на сколько градусов нагреется 100 г воды, если на нагрев израсходовано

все количество теплоты, выделяющееся при протекании тока 5 А по проводнику с

сопротивлением 10 Ом в течении 3 мин.

2. Резисторы с сопротивлениями 24 Ом и 72 Ом подключают к источнику один

раз последовательно, а другой раз параллельно. В каком случае в первом из резисторов

выделяется большее количество теплоты заодно и то же время? Во сколько

раз большее?

Контрольная работа

«Постоянный электрический ток»

1 вариант.

1. Используя рисунок, определите напряжение на резисторе, если его сопротивление

8 Ом.

2. Каково удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод,

если сопротивление провода длиной 50 м с площадью поперечного сечения

2 мм2 равно 15 Ом.

3. Через спираль, электрической лампы за 10 с прошло 15 Кл электричества, при

этом совершена работа 45 Дж. Чему равна сила тока и напряжение на этом участке

электрической цепи?

——————————————————————————————————————–

4. Два проводника, соединенных параллельно, имеют сопротивление 2,4 Ом.

Сопротивление одного из них 6 Ом. Чему равно сопротивление другого проводника?

5. Определите мощность электрического чайника, если за 5 мин в нем 1 кг воды

нагреется от 20 до 80 0С. Потерями энергии пренебречь.

——————————————————————————————————————

6. Резисторы, обладающие сопротивления R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 6 Ом, R4 = 5 Ом

соединены как показано на схеме цепи. Определите общее напряжение,

если амперметр показывает 5 А.


2 – вариант.

1. Определите сопротивление резистора по графику зависимости силы тока

от напряжения.

2. Под каким напряжением находится электронагреватель, если в нём совершается

работа в 8,8 к Дж, а количество протекающего заряда равно 40 Кл?

Определите значение электрического тока в цепи этого прибора за 40 с.

3. Какое напряжение нужно приложить к проводнику сопротивлением 0,25 Ом,

чтобы сила тока в проводнике была 4 А?

——————————————————————————————————————–

4. Сварочный аппарат присоединяют в сеть медными проводами длиной 100м

и площадью поперечного сечения 50 мм2. Определите напряжение на проводах,

если сила тока в них 125 А.

5. Определите показания амперметра, если вольтметр указывает на 4,2 В. Величины

сопротивлений соответственно равны: R1 = 2 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 4 Ом, R4 = 3 Ом.


———————————————————————————————————————

6. За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения 1 кг воды, взятой

при температуре 20 0С, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А?

Контрольная работа

«Постоянный электрический ток»

3 – вариант.

1. Определите силу тока в резисторе, если его сопротивление 4 Ом.

2. Какова площадь поперечного сечения алюминиевого провода длиной 500 м, если

его сопротивление равно 10 Ом?

3. Через поперечное сечение проводника за каждые 10 с проходит 10 19 элементарных

зарядов. Чему равна сила тока в цепи и какое значение разности потенциалов

сохраняется на концах этой цепи, если работа электрического поля равна 3,2 Дж?

——————————————————————————————————————–

4. Сколько последовательно соединенных электрических лампочек нужно взять

для елочной гирлянды, чтобы её можно было включить в цепь с напряжением 220 В,

если каждая лампочка имеет сопротивление 23 Ом и требует тока в 0,28 А?

5. Электрический кипятильник забыли выключить, когда вода в кружке закипела.

За 5 мин выкипело 50 г воды. Каково сопротивление кипятильника, если он работает

при напряжении 120 В? Потери энергии не учитывайте.

——————————————————————————————————————–

6. Два алюминиевых провода имеют одинаковую массу. Диаметр первого провода

в 2 раза больше, чем диаметр второго. Какой из проводов имеет большее

сопротивление и во сколько раз?

4 – вариант.

1. Определите сопротивление резистора по графику зависимости силы тока

от напряжения.

2. Сопротивление провода длиной 150 м с площадью поперечного сечения 0,3 мм2

равно 25 Ом. Каково удельное сопротивление металла, из которого изготовлен

провод?

3. В осветительную цепь с напряжением 220 В включили электрическую плитку.

Какое количества электричества протекает через её спираль за 10 минут если сила

тока в цепи составляет 5 А? Определите работу электрического тока в данном случае.

——————————————————————————————————————–

4. Вычислите величину сопротивления R3 , если R1 = 6 Ом, R2 = 4 Ом, I2 = 3 А, I = 9 А.

5. Воду массой 1,5 кг нагревали в течении 5 мин с помощью электрического

кипятильника сопротивление которого 7 Ом, подключенного к источнику постоянного

напряжения 42 В. Начальная температура воды 30 0С. определите её конечную

температуру? Потерями энергии пренебречь.

——————————————————————————————————————–

6. Постройте графики зависимости силы тока в проводнике от напряжения, если

а) при напряжении 6 В сила тока в первом проводнике равна 3 А;

в) при напряжении 4 В сила тока во втором проводнике 3 А.

Чем отличаются друг от друга эти проводники?

Серебро, Медь, Алюминий, Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.

Автор: Серков Павел


  • 1.  Проводники: Серебро, Медь, Алюминий, Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.

  • 2.  Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.

  • 3.  Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода

  • 4.  Органические полусинтетические диэлектрики.

  • 5.  Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол.

  • 6.  Пластики. История использования пластиков.

  • 7.  Изоляционные ленты и трубки



Проводники

Двадцатый век — век пластмасс. До появления широкого спектра синтетических полимерных материалов, человек использовал в конструировании металлы и материалы природного происхождения — дерево, кожу и т.д. Сегодня мы завалены пластмассовыми изделиями, начиная от одноразовой посуды, заканчивая тяжелонагруженными деталями двигателей автомобилей. Пластмассы во многом превосходят металлы, но никогда не вытеснят их полностью, поэтому рассказ начнется с металлов. Металлам посвящены сотни книг, дисциплина, посвященная им, называется “металловедение”.

Нас интересуют металлы с точки зрения электронной техники. Как проводники, как часть электронных приборов. Все остальные применения — например такие, как конструкционные материалы, в данное пособие пока не вошли.

Главное для электронной техники свойство металлов — это способность хорошо проводить электрический ток. Посмотрим на таблицу удельного сопротивления различных чистых металлов:


МеталлУдельное сопротивление Ом*мм2
Серебро0,0159
Медь0,0157
Золото0,023
Алюминий0,0244
Иридий0,0474
Вольфрам0,053
Молибден0,054
Цинк0,059
Никель0,087
Железо0,098
Платина0,107
Олово0,12
Свинец0,192
Титан0,417
Висмут1,2

Видим лидеров нашего списка: Ag, Cu, Au, Al.


Серебро

Ag — Серебро. Драгоценный металл. {Понятие «драгоценный металл» означает в том числе особые условия по работе с металлом, устанавливаемые законодательством.}Серебро — самый дешевый из драгоценных металлов, но, тем не менее, слишком дорог, чтобы массово делать из него провода. На 5% лучшая электропроводность по сравнению смедью, при разнице в цене почти в 100 раз.


Примеры применения

В виде покрытий проводников в СВЧ технике. Ток высокой частоты, из-за скин-эффекта в большей части течет по поверхности проводника, а не в его толще, поэтому тонкое покрытие высокочастотного волновода серебром дает бОльший прирост проводимости, чем покрытие серебром проводника для постоянного тока.


Волновод для СВЧ излучения, покрытый изнутри слоем серебра.

В сплавах контактных групп. Контакты силовых, сигнальных реле, рубильников, выключателей чаще всего изготовлены из сплава с содержанием серебра. Переходное сопротивление такого контакта получается ниже медного, он меньше подвержен окислению. Так как контакт обычно миниатюрен, вклад этой малой добавки серебра в стоимость всего изделия незначителен. Хотя при утилизации большого количества реле, стоимость серебра делает целесообразным работу по отделению контактов в кучку для последующего аффинажа.

 


Согласно документации производителя контакты содержат серебро и кадмий.


Различные реле. Верхнее реле имеет даже посеребренный корпус с характерной патиной. Содержание драгметаллов в изделиях, выпущенных в СССР было указано в паспортах на изделия.

В качестве присадки в припоях. Качественные припои (как твёрдые так и мягкие) часто содержат серебро.

Проводящие покрытия на диэлектриках. Например, для получения контактной площадки на керамике, на неё наносится суспензия из серебряных частиц с последующим запеканием в печи (метод “вжигания”).

Компонент электропроводящих клеев и красок. Электропроводящие чернила часто содержат суспензию серебряных частиц. По мере высыхания таких чернил, растворитель испаряется, частицы в растворе оказываются всё ближе, слипаясь и создавая проводящие мостики, по которым может протекать ток. Хорошее видео с рецептом по созданию таких чернил.


Недостатки

Несмотря на то, что серебро благородный металл, оно окисляется в среде с содержанием серы:

4Ag,+,2H2S,+,O2,->,2Ag2S,+,2H2O

Образуется темный налет — “патина”. Также источником серы может служить резина, поэтому провод в резиновой изоляции и посеребренные контакты — плохое сочетание.

Потемневшее серебро можно очистить химически. В отличии от чистки абразивными пастами (в том числе зубной пастой) это самый нежный способ чистки, не оставляющий царапин.


Медь

Cu — медь. Основной металл проводников тока. Обмотки электродвигателей, провода в изоляции, шины, гибкие проводники — чаще всего это именно медь. Медь нетрудно узнать по характерному красноватому цвету. Медь достаточно устойчива к коррозии.


Примеры применения

Провода. Основное применение меди в чистом виде. Любые добавки снижают электропроводность, поэтому сердцевина проводов обычно чистейшая медь.


Гибкие многожильные провода различного сечения.

Гибкие тоководы. Если проводники для стационарных устройств можно в принципе изготовить из любого металла, то гибкие проводники делают почти всегда только из меди, алюминий для этих целей слишком ломкий. Содержат множество тоненьких медных жилок.

Теплоотводы. Медь не только на 56\% лучше алюминия проводит ток, но ещё имеет почти вдвое лучшую теплопроводность. Из меди изготавливают тепловые трубки, радиаторы, теплораспределяющие пластины. Так как медь дороже алюминия, часто радиаторы делают составными, сердцевина из меди, а остальная часть из более дешевого алюминия.


Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди,он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор сразвитым оребрением уже охлаждает сам стержень.

При изготовлении фольгированных печатных плат. Печатные платы, в любом электронном устройстве изготовлены из пластины диэлектрика, на который наклеена медная фольга. Все соединения между элементами печатной платы выполнены дорожками из медной фольги.

Техника сверхвысокого вакуума. Из металлов и сплавов только нержавеющая сталь и медь пригодны для камер сверхвысокого вакуума в таких приборах, как ускорители элементарных частиц или рентгеновские спектрометры. Все остальные металлы в вакууме слегка испаряются и портят вакуум.

Аноды рентгеновских трубок. В рентгеноструктурном анализе требуется монохроматическое рентгеновское излучение. Его источником зачастую является облучаемая электронами медь (спектральная линия Cu Kα), которая к тому же прекрасно отводит тепло. Если же требуется другое излучение (Co или Fe), его получают от маленького кусочка соответствующего металла на массивном медном теплоотводе. Такие аноды всегда охлаждаются проточной водой.


Интересные факты о меди



Алюминий

Al — Алюминий. “Крылатый металл” четвертый по проводимости после серебра, золота и меди. Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь как проводник везде, если бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется. Любой “алюминиевый” предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия: (Даны марки сплавов согласно номенклатуре Американской Алюминиевой Ассоциации (АА), Первая цифра – серия марок сплава, в зависимости от того, какой легирующей добавки больше, остальные цифры обычно не соотносятся с концентрацией и необходимо обращение к справочнику.)



  • 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.

  • 1050 и 1060. Чистый алюминий 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.

  • 6061 и 6082. Сплавы: 6061: Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082: Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.

  • 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка “пластилиновый”, за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошие шансы оказаться им.

  • 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.

  • 44400, он же “силумин”. Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.

  • 7075. 2,1–2,9% Mg, 5,1–6,1% Zn, 1,2–1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не предназначен для сварки. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывается отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660°С у чистого, меньше 600°С у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.


Примеры применения

Провода. Алюминий дешев, поэтому толстые силовые кабели, СИП, ЛЭП выгодно делать из алюминия. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом (с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ниже. (Правила устройства электроустановок, 7-е издание, п. 7.1.34). Также алюминий не используется как проводник в ответственных применениях.


Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения, пригодные для укладки в грунт. В частности, кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру, лопатой при раскопке.

Теплоотводы. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у микросхем, процессоров.


Различные алюминиевые радиаторы.

 

Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин: это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. д. Анодированный алюминий (алюминий, у которого электрохимическим путем окисная

пленка на поверхности сделана потолще и прочнее) хорошо окрашивается и просто красив. Окисная пленка (Al2O3 — из того же вещества состоят драгоценные
камни рубины и сапфиры) достаточно твёрдая и износостойкая, но, к сожалению, алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде.

Экраны. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован.

Отражающее покрытие у зеркал. Тонкая пленка алюминия на стекле отражает 89% (значения примерные, точное значение зависит от длины волны и типа покрытия) падающего света (Серебро 98%, но на воздухе темнеет из-за сернистых соединений). Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.


Зеркала от оптической системы планшетного сканера. Обратите внимание, оптические зеркала имеют металлизацию стекла снаружи, в отличии от привычных бытовых зеркал, где отражающее покрытие для защиты за стеклом. Бытовые зеркала дают двойное отражение — от поверхности стекла и от отражающего покрытия, что не так критично в быту, как защищенность отражающего покрытия.

Электроды обкладок конденсаторов. Алюминиевая фольга, разделенная слоем диэлектрика и туго свернутая в цилиндр — часть электрических конденсаторов (впрочем, для уменьшения габаритов конденсаторов фольгу заменяют алюминиевым напылением). Тот факт, что пленка оксида алюминия тонкая, прочная и не проводит ток, используется
в электролитических конденсаторах, обладающими огромными для своих габаритов электрическими емкостями.

Микропровод. Тончайшей проволокой из алюминия подключают кристаллы микросхемы к выводам корпуса. Также может использоваться медная и золотая проволока.


Недостатки

Алюминий — металл активный, но на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет металл от разрушения и скрывает его активную натуру. Если не дать алюминию формировать стабильную защитную пленку, например капелькой ртути, алюминий активно реагирует с водой. В щелочной среде алюминий растворяется, попробуйте залить алюминиевую фольгу средством для прочистки труб — реакция будет бурная, с выделением взрывоопасного водорода. Химическая активность алюминия, в паре с большой
разницей в электроотрицательности с медью делает невозможным прямое соединение проводов из этих двух металлов. В присутствии влаги (а она в воздухе есть почти всегда)
начинает протекать гальваническая коррозия с разрушением алюминия.


Два идентичных трансформатора от микроволновых печей. Левый вышел из строя по причине алюминиевых обмоток – отгорел провод от контакта – алюминий плохо паяется мягкими припоями, попытка обеспечить контакт также как и у медного провода привела к поломке.

Алюминий ползуч. Если алюминиевый провод очень сильно сжать, он деформируется и сохранит новую форму — это называется “пластическая деформация”. Если сжать его
не так сильно, чтобы он не деформировался, но оставить под нагрузкой надолго — алюминий начнет “ползти” меняя форму постепенно. Это пакостное свойство ведет к тому, что хорошо затянутая клемма с алюминиевым проводом спустя 5–10–20 лет постепенно ослабнет и будет болтаться, не обеспечивая былого электрического контакта. Это одна из причин, почему ПУЭ запрещает тонкий алюминиевый провод для разводки электроэнергии по конечным потребителям в зданиях. (См п. 7.1.34 ПУЭ 7 издания) В промышленности не сложно обеспечить регламент — так называемая “протяжка” щитка, когда электрик периодически (1–2 раза в год) проверяет затяжку всех клемм в щитке. В домашних же условиях, обычно пока розетка с дымом не сгорит — никто и не озаботится качеством контакта. А плохой контакт — причина пожаров.

Алюминий, по сравнению с медью, менее пластичный, риска от ножа на жиле, при сьёме изоляции с провода быстрее приведет к сломавшейся жиле, чем у меди, поэтому изоляцию с алюминиевых проводов надо счищать как с карандаша, под углом, а не в торец.


Интересные факты об алюминии


Еще раз важное замечание. Алюминиевые и медные проводники напрямую соединять нельзя!
Для соединения проводников из меди и алюминия используйте промежуточный металл,
например, стальную клемму.


Источники

В крупных строительных магазинах (OBI, Leroy Merlin, Castorama) обычно есть в наличии алюминиевый профиль разных размеров и форм. Неплохим источником может послужить штампованная алюминиевая посуда — она очень дешева и существует разных форм. Но обратите внимание на марки. Если нужен 6061 и тем более 7075, придется покупать его у фирмы, специализирующейся на продажах металлов.

Железо

Fe — железо. Основной конструкционный материал в промышленности используется также и в электротехнике. Плохая, по сравнению с медью, электропроводность компенсируется очень низкой ценой. И, что важнее в России, меньшей привлекательностью для охотников за металлом, заземление из толстой ржавой трубы простоит без охраны дольше красивой медной шины.

В технике железо применяется почти исключительно в виде сплавов с углеродом — чугуна и сталей. Свойства сталей разных марок весьма различны: от мягких до твердых инструментальных.


Примеры применения

Метизы. Винты, шайбы, гайки из стали изготавливаются огромными количествами на специально разработанном для этого оборудовании. Метизы из других металлов встречаются очень редко и значительно дороже. Поэтому, в большинстве случаев, медный наконечник медного провода будет притянут к медной же шине стальным болтом (или омеднённым). Также важным является высокая прочность стали, медный болт не затянуть с усилием стального. Обратите внимание на цифры на головке болта: они обозначают его прочность. Чем больше число, тем сильнее можно затягивать болт.

Клеммные колодки, соединители. Соединители типа “орех” содержат стальные пластинки с защитным покрытием от коррозии. Также, применение стали необходимо для предотвращения гальванической коррозии при соединении медных и алюминиевых проводов.


Соединитель «орех». Внутри пластиковой оболочки комплект стальных пластин с винтами, позволяет сделать ответвление от жилы кабеля не разрезая саму жилу. Также позволяет перейти от алюминиевой жилы на медную.

Контуры заземления. Требования электробезопасности обязывают предусматривать заземление. Часто, в промышленных условиях, заземляющую шину изготавливают из стального проката, закрепленного по периметру стены. Плохая электропроводность стали компенсируется большим сечением проводника. Во многих случаях правила безопасности и стандарты предписывают делать детали заземления именно из стали по соображениям механической прочности.


Стальная полоса, огибающая колонну — шина заземления.

Широко используются магнитные свойства стали — из стальных пластин собирают сердечники трансформаторов, дросселей.


Недостатки

Коррозия. Железо ржавеет, при этом плотность ржавчины ниже плотности исходного железа, из-за этого конструкция распухает. Поэтому железо покрывают защитными покрытиями — оцинковка, лужение, хромирование, окраска и т.д. Разные марки стали подвержены коррозии в разной степени, причем по закону подлости сильнее всего ржавеют именно те, которые легче всего обрабатываются на станках.


Золото

Au — Золото. Самый бестолковый драгоценный металл. Имеет меньше всего применений в технике из всех драгоценных металлов, но является символом богатства. На удивление дороже платины (2017 г.), что лишено здравого смысла и является лишь результатом спекуляций.


Примеры применения

Покрытия контактов. Благодаря тому, что золото на воздухе не окисляется, контакты покрывают очень тонким слоем золота. В силу мягкости золота покрытие не подходит для контактов много работающих на истирание, в таких случаях подбирают более твердые покрытия (например родиевые), или легируют золото.


Золотое покрытие на различных электронных компонентах: покрытие на контактах платы для установки в слот, покрытие на контактах мембранных кнопок мобильного телефона, покрытие на штырьках процессора.

Защита от коррозии. В некоторых ответственных применениях используется золотое покрытие для защиты проводников от коррозии (в основном — военка). Когда-то покрытие золотом являлось единственным способом защитить детали электроники от коррозии в условиях джунглей, поэтому у многих старых радиодеталей позолочены даже корпуса. А сейчас обычно просто заливают плату компаундом в “кирпич”.


Интересные факты о золоте

Золото — один из четырех металлов, имеющий оттенок в не окислившемся состоянии. Все остальные металлы белые (желтоватый цвет имеют золото и цезий,
медь – красноватая и в сплавах золотистая, осмий имеет голубой отлив).

Плотность золота отличается от плотности вольфрама незначительно (19,32 г/см3} у золота, 19,25 г/см3), этим пользуются для подделки золотых слитков, покрывая вольфрамовый слиток слоем золота. Некоторые теории заговора утверждают, что возможно это одна из причин, почему США никому не дают проверить подлинность их золотого
запаса. И, возможно, поэтому они отдали Германии их золото не сразу.

Можно извлечь золото химически из горы старой электроники, но это не всегда экономически целесообразно и преследуется по закону (ст. 191, 192 УК РФ).

Бестолковость золота требует пояснений. Представим добычу благородных металлов в 2016 году.
Из всей добытой платины 64% потребила промышленность. (Здесь и далее цифры примерные, усредненные по нескольким источникам).
Из всего добытого серебра 68% потребила промышленность.
Из всего добытого палладия 96% потребила промышленность.
Из всего добытого золота всего 10% потребила промышленность. Остальное ушло на украшения и на слитки в сейфах.


Никель

Ni — Никель. Замечательный металл, но в электронной технике основное применение в виде покрытий, как в чистом виде, так и в паре с хромом.


Примеры применения

Покрытие контактов. Наносится на медь, пластик для надежного контакта и для декоративных целей. Жадные китайцы иногда вообще делают контакты из пластмассы, покрывая сверху слоем никеля и хрома, внешне выглядит нормальным, даже как то работает, но ни о какой надежности речи не идет.


Различные разъемы, покрытые никелем для надежного контакта.


У разъема справа для экономии металла сердцевина штыря сделана полой с заливкой пластиком. Латунная никелированная трубочка, из которой сделан штырь, не самый худший вариант.

Тоководы у ламп. Сплав Платинит (46% Ni, 0,15% C, остальное — Fe) не содержит платины, но имеет очень близкое к платине значение линейного
температурного расширения (и близкое к стеклу), что позволяет делать из него надежные электроды, проходящие через стекло. Для аналогичных целей используют сплав Ковар (29% Ni, 17% Co, 54% Fe). Такие электроды при изменении температуры не вызывают растрескивания стекла и потерю герметичности. Место сплавления стекла с этими сплавами имеет красноватый оттенок что ошибочно воспринимается за медь.

Промежуточные защитные слои. Для защиты от коррозии, взаимной диффузии металлов при создании покрытий, могут формироваться промежуточные слои из никеля. Например при покрытии меди слоем золота, если не предусмотрен разделительный слой из никеля, золотое покрытие со временем из-за диффузии растворится в меди и потеряет целостность. Жала современных паяльников защищены слоем никеля, так как жало из голой меди медленно растворяется в олове, теряя форму.


Вольфрам

W — Вольфрам. Тугоплавкий металл, температура плавления 3422°С, что определяет основное его использование — нити накала и электроды.


Примеры применения

Нити накала. В лампах накаливания, в галогеновых лампах спираль изготовлена из вольфрама, нагревается электрическим током до белого каления, при этом сохраняя свою форму. Также катоды в радиолампах изготавливаются из вольфрама, но раскаливаются не до таких высоких температур, как осветительные лампы, специальное покрытие на катоде позволяет протекать термоэлектронной эмиссии при невысоких температурах.

Нить накаливания этой галогеновой лампы изготовлена из вольфрама. Галоген, обычно пары иода, химически связывает испаряющийся с нити вольфрам и возвращает его на нить, что позволяет повысить температуру накала спирали и уменьшить габарит лампы без страха, что вольфрам постепенно осядет на стенках колбы.


Мощная лампа накаливания от проектора. Даже тугоплавкий вольфрам со временем испаряется и оседает на стенках колбы в виде темного налета. Данного недостатка лишены галогеновые лампы.

Электроды дуговых ламп и сварочные электроды. В ксеноновых дуговых лампах, ртутных дуговых лампах, электроды должны выдерживать температуру электрической
дуги, при этом не расплавляясь и не изменяя своей формы, что под силу только вольфраму. Также электроды для сварки неплавящимся электродом изготовлены из вольфрама (TIG сварка).

Аноды рентгеновских трубок. Поток электронов от катода в рентгеновской трубке, разогнанный высоким напряжением тормозится бомбардируя анод, очень сильно нагревая его, поэтому такие аноды, особенно если они не имеют водяного охлаждения, зачастую изготавливаются из вольфрама. Однако в физических лабораториях часто применяют и аноды из меди или кобальта в связи с особенностями спектра рентгеновского излучения от таких анодов.


Источники

Вольфрам — не очень пластичный материал, поэтому спиральку из лампы накаливания
вряд ли удастся выпрямить и использовать по своему разумению. Если вдруг понадобится
вольфрамовый стержень — вам пригодится любой магазин по сварочному делу, электрод для
TIG-горелки без содержания лантана и других присадок. Проволоку для нитей накала самодельной
техники нетрудно купить на eBay.



  • Цветовая маркировка электродов:

  • Зеленый — чистый вольфрам.

  • Красный, оранжевый — вольфрам + торий. Радиоактивно! Не шлифовать, не резать – пыль опасна!

  • Голубой — вольфрам + сложная смесь.

  • Черный, желтый, синий — вольфрам + лантан.

  • Серый — вольфрам + церий.

  • Белый — вольфрам + цирконий.


Ртуть

Hg — Ртуть. При комнатной температуре — блестящий, собирающийся в шарики жидкий металл. По экологическим соображениям использование ртути сокращается, но она широко использовалась в старых приборах, поэтому заслуживает упоминания.

Как и большинство металлов, ртуть образует сплавы. Но ртуть, будучи жидкой при комнатной температуре, способна сплавляться с металлами без дополнительного нагревания, растворять их. Растворенный в ртути металл, сплав металла с ртутью называется “амальгама”.


Примеры применения

Жидкий контакт в датчиках положения, ртутных электроконтактных термометрах.


Различные ртутные приборы. Слева — мощный ртутный переключатель, замыкающий/размыкающий цепь при наклоне. Ниже на чёрных платках — аналогичные китайские ртутные переключатели — датчики положения из детского набора с Arduino. Сверху — колба ртутного электроконтактного термометра. В стекло вплавлены проволочки так, что при температуре 70°С столбик ртути в капилляре замыкает цепь (температура указана на корпусе).

В термометрах. Низкая температура замерзания, высокая температура кипения и большой коэффициент теплового расширения делают ртуть одним из самых удобных веществ для лабораторных и медицинских термометров. В бытовых термометрах ртуть уже очень давно не используется.

В манометрах и барометрах. Ртуть тяжелая, поэтому для уравновешивания атмосферного давления достаточно 70–80 см высоты столбика ртути. Хотя ртутные барометры в основном вышли из употребления, единицы измерения давления “миллиметр ртутного столба”, а в вакуумной технике — “микрон ртутного столба” и “торр” (округленный вариант мм. рт. ст.) используются и по сей день. Нормальным атмосферным давлением считается 760 мм. рт. ст.

В нормальных элементах. Батарейка (Попытка запитать от такой батарейки самоделку обернется провалом – батарейка имеет большое внутреннее сопротивление (порядка единиц кОм) и не предназначена отдавать токи больше сотых долей микроампера, да и то с перерывами.) с электродами из жидкой ртути, в которой растворены сульфаты ртути и кадмия, имеет ЭДС, известную и стабильную до единиц микровольт (теоретически 1,018636 В при 20°С). Такие элементы до сих пор используются в метрологии в качестве опорных источников напряжения, хотя и вытесняются полупроводниковыми схемами. Сосуд с ртутью в нормальном элементе запаян, однако он стеклянный, и ртути в нем много. Поэтому будьте осторожны, если найдете где-нибудь круглую железную банку с бакелитовой крышкой, клеммами и надписью “нормальный элемент” на бакелите. Внутри у нее — стеклянная колба с весьма опасными веществами.


Элемент нормальный насыщенный, НЭ-65, класс точности 0,005. Внешний вид корпуса нормальных элементов может различаться. Справа – содержимое корпуса, видна ртуть в нижней части колб. Такие элементы должны утилизироваться специализированной организацией.


Фото внутренностей Нормального Элемента

В диффузионных вакуумных насосах. Струя ртутного пара, выходящая из сопла с большой скоростью, захватывает молекулы воздуха и вытягивает их из откачиваемого объема. Затем ртутный пар конденсируется за счет охлаждения жидким азотом и используется снова. Насосы такого типа когда-то использовались для откачки радиоламп. Сейчас вместо ртути используются нетоксичные и не требующие жидкого азота силиконовые масла, но в некоторых лабораториях до сих пор можно найти старые ртутные системы.

Пары ртути — рабочий газ люминесцентных ламп. Несмотря на то, что люминесцентная лампа должна содержать небольшое количество ртути, в некоторых лампах ртути добавлено от души, и видно, как в колбе перекатывается шарик ртути. Пары ртути при возбуждении их электрическим током излучают яркий свет, преимущественно в синей и ультрафиолетовой области. Помимо них в спектре ртути есть яркие желтый и зеленый дублеты, по наличию которых ртутную лампу легко отличить от любой другой, посмотрев на нее через призму или отражение в компакт-диске. Специальная ртутная лампа в лабораториях используется как источник зеленого света с известной длиной волны.

В мощных тиратронах и ртутных выпрямителях. Используется так же, как и в ртутных лампах. Мощные ртутные вентили широко использовались для питания локомотивов на железных дорогах и в других подобных задачах до появления полупроводниковых приборов.

Как растворитель для металлов при выделении золота и платины из сырья амальгамацией и в производстве зеркал. Ртуть выпаривается, металл остается. Иногда этот процесс неправильно называют “аффинаж”, путая его с совершенно другим способом очистки драгметаллов.

В ртутных счетчиках времени наработки. В старой технике ртутный капиллярный кулономер использовался как счетчик часов, которые проработал прибор. Гениальная по простоте и надёжности конструкция.


Ртутный счетчик времени наработки от осцилографа. В углу показан крупным планом разрыв столбика ртути в капилляре каплей электролита. Ртуть под действием тока растворяется на одном конце капли и восстанавливается на другом, в результате этот разрыв движется по капилляру на расстояние, пропорциональное пропущенному через капилляр количеству электричества. Благодарю Александра @Talion_amur за предоставленный образец.

В амальгамных зубных пломбах. Встречаются и по сей день, особенно в США.


Токсичность

Все изделия, содержащие ртуть, должны утилизироваться специализированной службой. Недопустимо выбрасывать их с бытовым мусором во избежание скопления ртути на свалке.

Все разливы ртути должны быть собраны, а поверхности демеркуризованы. Ртуть хорошо испаряется при комнатной температуре, поэтому закатившийся в щель шарик ртути долгое время будет отравлять воздух.


Демеркуризация:

Если у вас разбилось изделие с ртутью, то предпринимайте следующие действия:

1. Откройте форточки и обеспечьте проветривание.

2. Вызовите специализированную службу демеркуризации в вашем городе. Профессионалы не только грамотно уберут ртуть, но также и произведут замеры концентрации паров ртути в помещении.

Если вдруг в вашем городе не оказалось службы демеркуризации, вы находитесь вдали от цивилизации то процесс демеркуризации придется продолжить самостоятельно.

3. Соберите видимые шарики ртути в герметичную тару. Их удобно собирать вместе при помощи двух хорошо обрезанных листов бумаги, сливая шарики в подготовленную тару. Мельчайшие шарики ртути из щелей можно вытянуть при помощи спиринцовки, или щетки из металла, которые смачивает ртуть (например медь). Разумеется после использования такой “инструмент” окажется загрязнен ртутью и подлежит утилизации.

Затем при помощи химических средств оставшаяся, не видимая глазу ртуть переводится в нелетучие, но по прежнему ядовитые соли, которые спокойно можно удалить с поверхности моющими средствами. Для этого используются 0,2% водный раствор перманганата натрия (“марганцовка”) подкисленный добавлением 0,5% соляной кислоты или 20% раствор хлорного железа (того, которым платы травят). Вопреки указаниям в старых книгах, засыпание места разлива порошком серы не эффективно.

4. Тщательно промыть обработанные площади водой с моющим средством.

5. Всю собранную ртуть и загрязненные предметы герметично упаковать и сдать в специализированную организацию.

Что однозначно не стоит делать при разливе ртути:

1. Паниковать и спешить. Иногда, при небольших авариях больше вреда наносит паника и спешка, чем сама авария. Вспоминается байка, записанная Ю.А.Золотовым:


Однажды, когда профессор МГУ Алексей Николаевич Кост вел практикум по органической
химии, у одного из студентов разбилась колба с эфиром и его пары вспыхнули.
Началась паника, кто-то прибежал с углекислотным огнетушителем и с трудом погасил
пожар. Все это время Кост совершенно невозмутимо сидел за своим столом и с
кем-то разговаривал. Потом, когда все успокоились, подошел к месту происшествия и приказал:

— Спички!

Ему дали коробок, он чиркнул спичкой и бросил ее в еще не просохшую эфирную
лужу. Огонь вспыхнул вновь, все оторопели. А Кост, не суетясь, взял противопожарное
одеяло, ловко накрыл им пламя и изрек:

— Гореть надо умеючи!

2. Пытаться собрать ртуть пылесосом, пылесос только в турборежиме раздробит и испарит шарики ртути, в итоге все помещение и сам пылесос окажутся загрязнены ртутью. Аналогично не стоит использовать для сбора ртути веники, щетки — они только раскидывают и дробят шарики ртути.

3. Сливать ртуть в раковину или унитаз. Ртуть значительно тяжелее воды, поэтому навсегда осядет в первом попавшемся изгибе трубы — в гидрозатворе или колене.


Пара слов о токсикологии ртути.

Некоторые в детстве играли шариками ртути, и “с ними ничего не было”. Действительно, вопреки распространенному мнению металлическая ртуть при кратковременном контакте малоопасна. Причина малой токсичности металлической ртути — в ее плохой биодоступности. Нерастворимая в воде и химически инертная, почти как благородные металлы, она не может быстро попасть в организм.

Опасно вдыхание паров ртути, и это практически единственный путь поступления ее в организм. Касание ртути пальцами никакой дополнительной опасности не добавляет. Более того, дажепроглатывание ртути обычно проходит без последствий для здоровья. Ртуть химически достаточно инертна и выходит из организма естественным путем. Поэтому она является причиной не острых отравлений, а вялотекущих хронических, проявляющихся в медленном постепенном ухудшении здоровья и не всегда вовремя диагностируемых врачами. Именно этим ртуть и коварна: маленький шарик, закатившийся под плинтус, будет годами испаряться и отравлять воздух в квартире, а жильцы не будут понимать, чем и почему они болеют. Порча здоровья от контакта со ртутью в течение нескольких дней может быть необратима.

Растворимые соединения ртути намного опаснее, и именно они образуются, когда ртуть так или иначе попадает в организм человека, животных или в растений. Рекорд по токсичности принадлежит диметилртути — это ужасно токсичное из известных человечеству веществ, настолько токсичное, что при первой возможности ищут менее опасную альтернативу если предстоит работа с ней. Капля диметилртути способна убить человека сквозь резиновые перчатки, причем первые симптомы отравления могут появиться только на следующий день.

Если вы выкинув ртуть подальше от дома думаете, что проблема устранена — то вы серьезно ошибаетесь. Ртуть — яд кумулятивный, способный к накоплению в живых организмах
и передаче дальше по пищевой цепочке. Примером отравления человека ртутью является болезнь Минамата. Ртуть из выброшенной люминесцентной лампы отравит если не вас, то ваших потомков.


Дополнительные сведения

Если вы нашли где-нибудь ртуть, не пытайтесь ее продать. Ртуть и ее соли считаются сильнодействующими ядовитыми веществами (ст. 234 УК РФ). На содержащие ртуть приборы заводского производства, соответствующие официальным стандартам, запрет не распространяется. Найденную ртуть и неисправные ртутьсодержащие приборы, следует сдавать на переработку в специализированные службы в вашем городе. Единственный широко доступный источник ртути (если вдруг понадобится в научной работе) — медицинские термометры.

теплопроводность, конвекция, излучение. Вакуум не проводит тепло! Почему? Одинаковую ли температуру покажут

10/22/16 03:50:35 PM

Виды теплопередачи

Физика 8 кл.

© Корпорация Майкрософт (Microsoft Corporation), 2007. Все права защищены. Microsoft, Windows, Windows Vista и другие названия продуктов являются или могут являться зарегистрированными товарными знаками и/или товарными знаками в США и/или других странах.

Информация приведена в этом документе только в демонстрационных целях и не отражает точку зрения представителей корпорации Майкрософт на момент составления данной презентации. Поскольку корпорация Майкрософт вынуждена учитывать меняющиеся рыночные условия, она не гарантирует точность информации, указанной после составления этой презентации, а также не берет на себя подобной обязанности. КОРПОРАЦИЯ МАЙКРОСОФТ НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ЯВНЫХ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ИЛИ ЗАКРЕПЛЕННЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ ГАРАНТИЙ В ОТНОШЕНИИ СВЕДЕНИЙ ИЗ ЭТОЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ.


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т.п.), который приводит к выравниванию температуры тела.


Разные материалы обладают разной теплопроводностью

Медь Сталь


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ В БЫТУ

Хорошая теплопроводность

Плохая теплопроводность


КОНВЕКЦИЯ

это перенос энергии струями жидкости или газа. При конвекции происходит перенос вещества.


КОНВЕКЦИЯ МОЖЕТ БЫТЬ:

ЕСТЕСТВЕННАЯ

ИСКУССТВЕННАЯ

(ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ)


Конвекция в быту

Отопление жилья

Охлаждение жилья


И при теплопроводности и при конвекции одним из условий передачи энергии выступает наличие вещества. Но как же к нам на Землю передается тепло Солнца, ведь космическое пространство – вакуум, т.е. там нет вещества, или оно находится в очень разреженном состоянии?

Следовательно существует какой то еще способ передачи энергии


ИЗЛУЧЕНИЕ

Излучение – процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц.


Все окружающие нас тела излучают тепло в той или иной степени

Солнечный свет

Прибор ночного видения позволяет уловить самое слабое тепловое излучение и преобразовать его в изображение


Светлые (зеркальные) поверхности – отражают тепловое излучение

Таким образом можно уменьшить потери тепла, или направить тепло в нужное место


Темные поверхности поглощают тепловое излучение

Солнечный коллектор – устройство для сбора тепловой энергии Солнца (гелиоустановка), переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя.



  • Почему красиво оформленные радиаторы отопления не помещают в комнате у потолка?
  • Почему в жаркий солнечный летний день мы надеваем легкую и светлую одежду, закрываем голову светлой шляпой, панамой и т.д.?
  • Почему на ощупь ножницы холоднее, чем карандаш?

Теория: Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой, или от одного тела другому, при их непосредственном контакте.
Чем плотнее молекулы расположены друг к другу, тем лучше теплопроводность тела.(теплопроводность зависит от удельной теплоемкости тела)
Рассмотрим опыт, на металлический стержень с помощью воска прикреплены гвоздики. С одного конца, к стержню поднесли спиртовку, тепло со временем распространяется по стержню, воск плавится и гвоздики падают. Это связано с тем, что молекулы при нагревании начинают двигаться быстрее. Пламя спиртовки нагревает один конец стержня, молекулы с этого конца начинают колебаться быстрее, соударяются с соседними молекулами, и передают им часть своей энергии, поэтому внутренняя энергия передается от одной части к другой.

Конвекция – перенос внутренней энергии со слоями жидкости или газа. Конвекция в твердых телах невозможна.
Излучение – перенос внутренней энергии лучами (электромагнитным излучением).

Задание:

Решение:
Ответ: 2.
1) Турист разжёг костёр на привале в безветренную погоду. Находясь на некотором расстоянии от костра, турист ощущает тепло. Каким способом в основном происходит процесс передачи теплоты от костра к туристу?
1) путём теплопроводности
2) путём конвекции
3) путём излучения
4) путём теплопроводности и конвекции
Решение (спасибо Алене): путём излучения. Так как энергия в данном случае передавалась не теплопроводностью, ведь между человеком и костром находился воздух – плохой проводник тепла. Конвекция здесь тоже не может наблюдаться, по скольку костер находился рядом с человеком, а не под ним следовательно, в данном случае передача энергии происходит путем излучения.
Ответ: 3
Задание: Какое из веществ при нормальных условиях обладает наилучшей теплопроводностью?
1) вода 2) сталь 3) древесина 4) воздух
Решение: Воздух обладает плохой теплопроводностью так как расстояние между молекулами велико. У стали самая маленькая теплоемкость.
Ответ: 2.
Задание огэ по физике (фипи): 1) Учитель провёл следующий опыт. Два одинаковые по размеру стержня (медный расположен слева, а стальной – справа) с закреплёнными на них с помощью парафина гвоздиками нагревались с торца с помощью спиртовки (см. рисунок). При нагревании парафин плавится, и гвоздики падают.


Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом излучения.
2) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом конвекции.
3) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом теплопроводности.
4) Плотность меди меньше плотности стали.
5) Теплопроводность меди больше теплопроводности стали
Решение: Прогревание металлических стержней происходит в основном способом теплопроводности, внутренняя энергия переходит от одной части стержня к другой. Теплопроводность меди больше теплопроводности стали, так как медь прогревается быстрее.
Ответ: 35

Задание огэ по физике (фипи): Два одинаковых бруска льда внесли с мороза в тёплое помещение. Первый брусок завернули в шерстяной шарф, а второй оставили открытым. Какой из брусков будет нагреваться быстрее? Ответ поясните.
Решение: Быстрее будет нагреваться второй брусок, шерстяной шарф будет препятствовать передаче внутренней энергии из комнаты в брусок. Шерсть плохо проводит тепло, у нее плохая теплопроводность, благодаря этому брусок льда будет нагреваться медленнее.

Задание огэ по физике (фипи): Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях будет остывать быстрее и почему?
1) белый, так как он интенсивнее поглощает тепловое излучение
2) белый, так как тепловое излучение от него более интенсивное
3) чёрный, так как он интенсивнее поглощает тепловое излучение
4) чёрный, так как тепловое излучение от него более интенсивное
Решение: Черные тела лучше поглощают тепловое излучение, например на солнце быстрее нагреется вода в черной баке, чем в белой. Справедлив и обратный процесс, черные тела остывают быстрее.
Ответ: 4

Задание огэ по физике (фипи): В твёрдых телах теплопередача может осуществляться путем
1) теплопроводности
2) конвекции
3) конвекции и теплопроводности
4) излучения и конвекции
Решение: В твёрдых телах теплопередача может осуществляться только теплопроводностью. В твердом теле молекулы находятся около положения равновесия, и могут только колебаться около него, поэтому конвекция невозможна.
Ответ: 1

Задание огэ по физике (фипи): Из какой кружки – металлической или керамической – легче пить горячий чай, не обжигая губы? Объясните почему.
Решение: Теплопроводность металлической кружки выше, и тепло от горячего чая будет передаваться губам быстрее, и обжигать сильнее.

Теплопередача – это способ изменения внутренней энергии тела при передаче энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому без совершения работы. Существуют следующие виды теплопередачи : теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Теплопроводность – это процесс передачи энергии от одного тел а к другому или от одной части тела к дpугой благодаря тепловому движению частиц. Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества, от одного тела к другом у или от одной части телa к другой передается энергия.

Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Если на дно пробирки, наполненной водой, положить кусочек льда и верхний её конец поместить над пламенем спиртовки, то через некоторое время вода в верхней части пробирки закипит, а лёд при этом не растает. Следовательно, вода, так же как и все жидкости, обладает плохой теплопроводностью.

Ещё более плохой теплопроводность ю обладают газы. Возьмём пробирку, в которой нет ничего, кроме воздуха, и расположим её над пламенем спиртовки. Палец, помещённый в пробирку, не почувствует тепла. Следовательно, воздух и другие газы обладает плохой теплопроводностью.

Хорошими проводниками теплоты являются металлы, самыми плохими – сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

Конвекция

Как известно, газы и жидкости плохо проводят теплоту. В то же время от батарей парового отопления нагревается воздух. Это происходит благодаря такому виду теплопроводности, как конвекция.

Если вертушку, сделанную из бумаги, поместить над источником тепла, то вертушка начнёт вращаться. Это происходит потому, что нагретые менее плотные слои воздуха под действием выталкивающей силы поднимаются вверх, а более холодные движутся вниз и занимают их место, что и приводит к вращению вертушки.

Конвекция – вид теплопередачи, при котором энергия передаётся слоями жидкости или газа. Конвекция связана с переносом вещества, поэтому она может осуществляться только в жидкостях и газах; в твёрдых телах конвекция не происходит.

Излучение

Третий вид теплопередачи – излучение . Если поднести руку к спирали электроплитки, включённой в сеть, к горящей электрической лампочке, к нагретому утюгу, к батарее отопления и т.п., то можно явно ощутить тепло.

Опыты также показывают, что чёрные тела хорошо поглощают и излучают энергию, а белые или блестящие плохо испускают и плохо поглощают её. Они хорошо энергию отражают. Поэтому понятно, почему летом носят светлую одежду, почему дома на юге предпочитают красить в белый цвет.

Путём излучения энергия передаётся от Солнца к Земле. Поскольку пространство между Солнцем и Землёй представляет собой вакуум (высота атмосферы Земли много меньше расстояния от неё до Солнца), то энергия не может передаваться ни путём конвекции, ни путём теплопроводности. Таким образом, для передачи энергии путём излучения не требуется наличия какой-либо среды, эта теплопередача может осуществляться и в вакууме.

В природе существует три вида теплопередачи:1) теплопроводность;2) конвекция;3) излучение.

Теплопроводность

Теплопроводность – переход теплоты с одного тела на другое при их соприкосновении или с более тёплой части тела на холодную.

Различные вещества имеют разную теплопроводность. Большую теплопроводность имеют все металлы. Малую теплопроводность имеют газы, вакуум не имеет теплопроводности (в вакууме нет частиц, которые бы обеспечивали теплопроводность).

Вещества, которые плохо проводят теплоту, называют теплоизоляторами.

Искусственно созданными теплоизоляторами являются каменная вата, пенопласт, поролон, металлокерамика (используется в производстве космических кораблей).

Конвекция

Распространение тепла перемещающимися струями газа или жидкости называется конвекцией.

При конвекции тепло переносит само вещество. Конвекция наблюдается только в жидкостях и газах.

Тепловое излучение

Распространение тепла от тёплого тела при помощи инфракрасных лучей называют тепловым излучением.

Тепловое излучение – единственный вид теплопередачи, который может осуществляться в вакууме. Чем выше температура, тем сильнее тепловое излучение. Тепловое излучение производят, например, люди, животные, Земля, Солнце, печь, костёр. Инфракрасное излучение можно изображать или измерять термографом (термокамерой).

Инфракрасные термокамеры воспринимают невидимое инфракрасное или тепловое излучение и осуществляют точные бесконтактные измерения температуры.Инфракрасная термография позволяет полностью визуализировать тепловое излучение. На рисунке видно инфракрасное излучение ладони человека.

…………………………………………………………………..

Во время термографического обследования зданий и сооружений имеется возможность обнаружить конструкционные места с повышенной тепловой проницаемостью, проверить качество соединений различных конструкций, найти места с повышенным воздухообменом.

www.yaklass.ru

Примеры 15-20 тепловых явлений с указание, какое именно (излучение; конвекция; теплопередача)

Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация – все это примеры тепловых явлений.

Основной источник тепла на Земле – Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т. д.

Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении – уменьшается.

Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты – теплопроводность, конвекция, излучение.

Нагревание ложки в горячем чае – пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью.

Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).

Для измерения температуры используется термометр. Вы обычно пользуетесь комнатными или медицинскими термометрами.

Когда говорят о температуре по Цельсию, то имеют в виду шкалу температур, в которой 0°С соответствует температуре замерзания воды, а 100°С – точка ее кипения.

В некоторых странах (США, Великобритания) используют шкалу Фаренгейта. В ней 212°F соответствуют 100°С. Перевод температуры из одной шкалы в другую не очень простой, но в случае необходимости каждый из вас сможет его выполнить самостоятельно. Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9.

В физике и астрофизике часто используют еще одну шкалу – шкалу Кельвина. В ней за 0 принята самая низкая температура в природе (абсолютный нуль). Она соответствует -273°С. Единица измерения в этой шкале – Кельвин (К). Чтобы перевести температуру по Цельсию в температуру по Кельвину, к градусам по Цельсию надо прибавить 273. Например, по Цельсию 100°, а по Кельвину 373 К. Для обратного перевода надо вычесть 273. Например, 0 К это -273°С.

Полезно знать, что температура на поверхности Солнца – 6000 К, а внутри – 15 000 000 К. Температура в космическом пространстве вдали от звезд близка к абсолютному нулю.

Думаем, что вас не нужно убеждать в том, как важны тепловые явления. Знания о них помогают людям конструировать обогреватели для домов, тепловые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины, реактивные двигатели и т. д.), предсказывать погоду, плавить металл, создавать теплоизоляционные и термостойкие материалы, которые используются всюду – от постройки домов до космических кораблей.

fizikahelp.ru

Конспект урока для 8 класса “Теплопроводность, конвекция, излучение”

Здесь Вы можете скачать Конспект урока для 8 класса “Теплопроводность, конвекция, излучение” для предмета: Физика. Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Предмет: Физика и астрономия

Класс: 8 рус

Тип урока: Комбинированный

Цель занятия:

Технические средства обучения: __________________________________________________

_______________________________________________________________________

Структура урока

1.Организация урока(2 мин.)

Приветствие учащихся

2. Опрос домашнего задания(15 мин) Тема: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии.

3. Объяснение нового материала. (15 мин)

Эти виды теплопередачи имеют свои особенности, однакопередача теплоты при каждом из них всегда идет в одном направлении:от более нагретого тела к менее нагретому. При этом внутренняя энергия более нагретого тела уменьшается, а более холодного –увеличивается.

Явление передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой или от более нагретоготела к менее нагретому через непосредственный контакт или промежуточные тела называется теплопроводностью.

В твердом теле частицы постоянно находятся в колебательном движении, но не изменяют своего равновесного состояния. По мере роста температуры тела при его нагревании молекулы начинают колебаться интенсивнее, так как увеличивается их кинетическая энергия. Часть этой увеличившейся энергии постепенно передается от одной частицы к другой, т.е. от одной части тела к соседнтм частям тела и т.д. Но не все твердые тела одинаково передают энергию. Среди них есть так называемые изоляторы, у которых механизм теплопроводности происходит достаточно медленно. К ним относятся асбест, картон, бумага, войлок, нранит, дерево, стекло и ряд других твердых тел. Большую теплопроводность имеют медб, серебро. Они являются хорошими проводниками тепла.

Ужидкостей теплопроводность невелика. При нагревании жидкости внутренняя энергия переносится из более нагретой области в менее нагретую при соударениях молекул и частично за счет диффузии: юолее быстрые молекулы проникают в менее нагретую область.

Вгазах, особенно в разреженных, молекулы находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, поэтому их теплопроводность еще меньше, чем у жидкостей.

Совершенным изолятором является вакуум, поптому что в нем отсутствуют частицы для передачи внутренней энергии.

Взависимости от внутреннего состояния теплопроводность разных веществ(твердых, жидуих и газообразных) различна.

Известно, что теплопроводность воды мала, и при нагревании верхнего слоя воды нижний слой остается холдным. Воздух еще хуже, чем вода, проводит тепло.

Конвекция-это процесс теплопередачи, при котором энергия переносится струями жидкости или газа.Конвекция в переводе с латинского означает «перемешивание». Конвекция отсутствует в твердых телах и не имеет места в вакууме.

Широко используемая в быту и технике ковекция является естественной или свободной.

Теплоприемник –это прибор, представляющий собойплоскую цилиндрическую емкость из металла, одна сторона которой черная, а другая блестящая. Внутри нее имеется воздух, который при нагревании может расширяться и выходить наружу через отверстие.

Поглощением называетсяпроцесс превращения энергии излучения во внутреннюю энергию тела

Черная поверхность-лучший излучатель и лучший поглотитель, а затем следуют грубая, белая и полированная поверхности.

4. Закрепление: (10 мин) вопросы для самопроверки, задания и упражнения

ные задания:1)Сравнение теплопроводности металла и стекла, воды и воздуха, 2)Наблюдение конвекции в жилом помещении.

6. Оценка знаний учащихся.(1 мин)

Основная литература: Физика и астрономия 8 класс

Дополнительная литература: Н. Д. Бытько «Физика» части 1 и 2

docbase.org

Теплопроводность. Конвекция. Излучение, 8 класс

Здесь Вы можете скачать Теплопроводность. Конвекция. Излучение, 8 класс для предмета: Физика. Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Конспект урока по физике в 8 классе

Кошикова Виктория Александровна,

учитель физики

МБОУ СОШ № 47 города БелгородаБелгородской области

Тема урока: «Теплопроводность. Конвекция. Излучение».

Теплопроводность. Конвекция. Излучение

Цель урока: организовать деятельность по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности.

Ход урока

1. Организационный этап

2. Проверка домашнего задания

Тестирование (2 варианта)

1. Температура – это физическая величина, характеризующая…

а) …способность тел совершать работу.

б) …разные состояния тела.

в) …степень нагретости тела.

2. Какую температуру воздуха зафиксировал изображенный на рисунке термометр? Какова погрешность измерения им температуры?

а) 30,5 °С; 0,5 °С. б) 32 °С; 0,5 °С.

в) 32 °С; 1 °С. г) 30 °С; 1 °С.

3. В одном стакане находится теплая вода (№ 1), в другом – горячая (№ 2), в третьем – холодная (№ 3). В каком из них температура воды самая высокая, в каком – молекулы воды движутся с наименьшей скоростью?

а) № 2; № 3. б) №3; №2. в) №1; №3. г) №2; №1

4. Какие из перечисленных явлений тепловые?

а) Падение на пол ложки. б) Разогревание на плите супа.

в) Таяние на солнце снега. г) Купание в бассейне.

5. Какие молекулы тела участвуют в тепловом движении? При какой температуре?

а) Находящиеся на поверхности тела; при комнатной температуре.

б) Все молекулы; при любой температуре,

в) Расположенные внутри тела; при любой температуре.

г) Все молекулы; при высокой температуре.

6. В комнате в одинаковых сосудах под поршнем находятся равные массы углекислого газа. В каком сосуде газ обладает наибольшей энергией при положениях поршней, показанных на рисунке?

7. В каком из приведенных случаев внутренняя энергия тела изменяется?

а) Камень, сорвавшись с утеса, падает все быстрее и быстрее.

б) Гантели подняты с пола и положены на полку.

в) Электроутюг включили в сеть и начали гладить белье.

г) Соль пересыпали из пакета в солонку.

8. Изменение внутренней энергии какого тела происходит в результате теплопередачи в названных ситуациях?

а) Нагревание сверла, когда делают отверстие с помощью дрели.

б) Понижение температуры газа при его расширении.

в) Охлаждение пачки масла в холодильнике,

г) Нагревание колес движущегося поезда.

Тест по теме:

1. Единица измерения температуры…

а) …джоуль. б) …паскаль. в) …ватт. г) …градус Цельсия.

2. Температура тела зависит от…

а) …его внутреннего строения. б) …плотности его вещества.

в) …скорости движения его молекул. г) …количества в нем молекул.

3. Чем отличаются молекулы горячего чая от молекул этого же чая, когда он остыл?

а) Размером. б) Скоростью движения.

в) Числом атомов в них. г) Цветом.

4. Какое движение называют тепловым?

а) Движение тела, при котором оно нагревается.

б) Постоянное хаотическое движение частиц, из которых состоит тело.

в) Движение молекул в теле при высокой температуре.

5. Внутренняя энергия – это энергия частиц тела. Она состоит из…

а) …кинетической энергии всех молекул.

б) …потенциальной энергии взаимодействия молекул.

в) …кинетической и потенциальной энергий всех молекул.

6. Какой энергией обладает шар-зонд, запущенный метеорологами?

а) Кинетической. б) Потенциальной.

в) Внутренней. г) Всеми этими видами энергии.

7. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

а) Приведением его в движение. б) Совершением телом или над ним работы.

в) Подняв его на некоторую высоту. г) Путем теплопередачи.

8. В каком примере внутренняя энергия тела изменяется в результате совершения механической работы?

а) Чайная ложка опущена в стакан с горячей водой.

б) При резком торможении грузовика от тормозов пошел запах гари.

в) В электрочайнике закипает вода.

г) Замерзшие руки человек согревает, прижав их к теплому радиатору.

«Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия»

«Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия»

3. Актуализация субъектного опыта учащихся

Внутренняя энергия

Способы увеличения внутренней энергии

Теплопередача

Виды теплопередачи

4. Изучение новых знаний и способов деятельности

1. Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.

Рис.7,8 (учебник Перышкин)

У жидкостей и газов теплопроводность невелика, т.к. расстояние между молекулами больше, чем у твердых тел.

Плохой теплопроводностью обладают: шерсть, волосы, бумага, перья птицы, пробка, вакуум.

2. Конвекция- перенос энергии струями газа или жидкости.

Чтобы в газах и жидкостях происходила конвекция их необходимо нагревать снизу.

3. Излучение – перенос энергии различными лучами, т.е. в виде электромагнитных волн.

5. Первичная проверка понимания изученного

6. Закрепление изученного

Работа по сборнику задач Лукашик № 945-955

7. Итоги, домашнее задание

п.4-6, упр.1-3

8. Рефлексия

Список использованной литературы

1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс. – М.: Дрофа, 2009.

2. Громов С.В., Родина Н.А. Физика. 9 класс – М.: Просвещение, 2002.

3. Чеботарева В.А. Тесты по физике. 8 класс – Издательство «Экзамен», 2009.

4. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9 класс – М.: Просвещение, 2008.

docbase.org

Урок в 8 классе по теме “Теплопроводность, конвекция, излучение”

Тема: Теплопроводность, конвекция, излучение.

Тип урока: Комбинированный

Цель занятия:

Учебная: познакомить с понятием теплопередачи, с видами теплопередачи, объяснить, что передача теплоты при любом из видов теплопередачи всегда идет в одном направлении; что в зависимости от внутреннего строения теплопроводность различных веществ(твердых, жидких и газообразных) различна, что черная поверхность лучший излучатель и лучший поглотитель энергии.

Развивающая: развить познавательный интерес к предмету.

Воспитательная: воспитать чувство ответственности, способность грамотно и четко выражать свои мысли, уметь держать себя и работать в коллективе

Межпредметная связь: химия, математика

Наглядные пособия: 21-30 рисунки, таблица теплопроводности

Структура урока

1.Организация урока(2 мин.)

Приветствие учащихся

Проверка явки учащихся и готовности класса к уроку.

2. Опрос домашнего задания(10 мин) Тема: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии.

3.Физический диктант (взаимопроверка)(5 мин)

4. Объяснение нового материала. (15 мин)

Способ изменения внутренней энергии при котором частицы более нагретого тела, имея большую кинетическую энергию, при контакте с менее нагретым телом передают энергию непосредственно частицам менее нагретого тела называют теплопередачей Существуют три способа теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Эти виды теплопередачи имеют свои особенности, однако передача теплоты при каждом из них всегда идет в одном направлении: от более нагретого тела к менее нагретому. При этом внутренняя энергия более нагретого тела уменьшается, а более холодного –увеличивается.

Явление передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой или от более нагретого тела к менее нагретому через непосредственный контакт или промежуточные тела называется теплопроводностью.

В твердом теле частицы постоянно находятся в колебательном движении, но не изменяют своего равновесного состояния. По мере роста температуры тела при его нагревании молекулы начинают колебаться интенсивнее, так как увеличивается их кинетическая энергия. Часть этой увеличившейся энергии постепенно передается от одной частицы к другой, т.е. от одной части тела к соседнтм частям тела и т.д. Но не все твердые тела одинаково передают энергию. Среди них есть так называемые изоляторы, у которых механизм теплопроводности происходит достаточно медленно. К ним относятся асбест, картон, бумага, войлок, гранит, дерево, стекло и ряд других твердых тел. Большую теплопроводность имеют медь, серебро. Они являются хорошими проводниками тепла.

У жидкостей теплопроводность невелика. При нагревании жидкости внутренняя энергия переносится из более нагретой области в менее нагретую при соударениях молекул и частично за счет диффузии: юолее быстрые молекулы проникают в менее нагретую область.

В газах, особенно в разреженных, молекулы находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, поэтому их теплопроводность еще меньше, чем у жидкостей.

Совершенным изолятором является вакуум, потому что в нем отсутствуют частицы для передачи внутренней энергии.

В зависимости от внутреннего состояния теплопроводность разных веществ(твердых, жидких и газообразных) различна.

Теплопроводность зависит от характера переноса энергии в веществе и не связана перемещением самого вещества в теле.

Известно, что теплопроводность воды мала, и при нагревании верхнего слоя воды нижний слой остается холодным. Воздух еще хуже, чем вода, проводит тепло.

Конвекция-это процесс теплопередачи, при котором энергия переносится струями жидкости или газа. Конвекция в переводе с латинского означает«перемешивание». Конвекция отсутствует в твердых телах и не имеет места в вакууме.

Широко используемая в быту и технике конвекция является естественной или свободной.

Когда для равномерного перемешивания жидкостей или газов их перемешивают насосом или мешалкой конвекция называется вынужденной.

Теплоприемник –это прибор, представляющий собой плоскую цилиндрическую емкость из металла, одна сторона которой черная, а другая блестящая. Внутри нее имеется воздух, который при нагревании может расширяться и выходить наружу через отверстие.

В случае, когда теплота передается от нагретого тела к теплоприемнику с помощью невидимых глазом тепловых лучей вид теплопередачи называется излучением или лучистым теплообменом

Поглощением называется процесс превращения энергии излучения во внутреннюю энергию тела

Излучением(или лучистым теплообменом)- называется процесс передачи энергии от одного тела к другому с помощью электромагнитных волн.

Чем больше температура тела, тем выше интенсивность излучения. Передача энергии излучением не нуждается в среде: тепловые лучи могут распространяться и через вакуум.

Черная поверхность -лучший излучатель и лучший поглотитель, а затем следуют грубая, белая и полированная поверхности.

Хорошие поглотители энергии- хорошие излучатели, а плохие поглотители- плохие излучатели энергии.

5. Закрепление: (10 мин) вопросы для самопроверки, задания и упражнения

7. Оценка знаний учащихся.(1 мин). Рефлексия.

infourok.ru

Теплопроводность посредством излучения – Справочник химика 21

    Тепло может передаваться из одной части пространства в другую посредством теплопроводности, излучения и конвекции. Практически указанные виды теплообмена очень редко наблюдаются раздельно (например, конвекция сопровождается теплопроводностью и излучением). Однако часто один вид передачи тепла преобладает над другими в такой мере, что их влиянием можно пренебречь. Например, можно считать, что прохождение тепла через стенки аппаратов происходит только путем теплопроводности. Теплопроводность преобладает также в процессах нагревания и охлаждения твердых тел.      Теплопередача может осуществляться посредством теплопроводности, конвекции или излучения. Теплопроводность – процесс передачи тепла через твердое тело, например через стенку колбы. Конвекция возможна там, где частицы веществ не имеют фиксированного положения, т. е. в жидкостях и газах. В этом случае тепло переносится при помощи движущихся частиц. Излучение – это передача тепла тепловыми лучами с длиной волны в пределах 0,8-300 мкм. Чаще всего теплопередача осуществляется одновременно всеми тремя способами, хотя, конечно, не в равной мере. 

Возникновение пара на границе раздела жидкость-пар происходит за счет тепла, поступающего от поверхности нагрева через паровую прослойку посредством теплопроводности и излучения. 

Взаимодействие горючих паров с кислородом воздуха происходит в зоне горения, в которую непрерывно должны поступать горючие пары и воздух. Это возможно, если жидкость будет получать определенное количество тепла, необходимое для испарения. Тепло в процессе горения поступает только из зоны горения (пламени), где оно непрерывно выделяется. Тепло от зоны горения к поверхности жидкости передается посредством излучения. Передача тепла путем теплопроводности невозможна, так как скорость движения паров от поверхности /кидкости к зоне горения больше скорости передачи тепла по ним от зоны горения к жидкости. Передача тепла конвекцией также невозможна, тан как поток паров 

Распространение тепла внутри тела возможно двумя способами теплопроводностью и конвекцией. При первом способе тепло распространяется благодаря столкновениям молекул, причем молекулы более нагретой части тела, имеющие в среднем большую кинетическую энергию, передают часть ее соседним молекулам. Таким образом, тепло может распространяться в теле и при отсутствии явного движения его частей, например в твердом теле. В жидкостях и газах наряду с теплопроводностью обычно происходит также распространение тепла конвекцией, т. е. путем непосредственного переноса тепла более нагретыми массами жидкости, занимающими при движении места менее нагретых масс. В газах возможно также распространение тепла от одной части газа к другой посредством излучения. 

Тепло от зоны горения к поверхности нефтеотходов передается, в основном, посредством излучения. Теплопроводность по направлению к испаряющемуся слою отсутствует, так как скорость движения паров от поверхности жидкости к зоне горения больше скорости передачи ими тепла от зоны горения к жидкости. 

Передача тепла конвекцией от поверхности твердого тела к жидкости (газу) или обратно происходит в тех случаях, когда частицы газа или жидкости меняют свое местоположение относительно данной поверхности и при этом выполняют роль носителей тепла. Перемещение таких частиц обусловлено либо движением всей массы жидкости (газа) под влиянием внешнего воздействия (вынужденная конвекция), либо является следствием разности плотностей вещества в различных точках пространства, вызываемой неравномерным распределением температур в массе вещества (естественная или свободная конвекция). Конвекция всегда сопровождается передачей тепла посредством теплопроводности и излучения. 

Если в среде одновременно происходит перенос энергии посредством излучения и теплопроводности, то величиной, характеризующей в данной точке интенсивность этого переноса, будет вектор Чх = Чл Ч, где 

При рассмотрении ряда прикладных задач интересно изучение процесса переноса тепла в периодических средах, содержащих вакуумные прослойки или полости, где перенос тепла осуществляется только посредством излучения. В других случаях эти полости заполнены газом с ничтожно малыми коэффициентами теплопроводности и поглощения. В этом случае часто можно пренебречь наличием газа и рассматривать эти полости как вакуумные. Конструкции и материалы, содержащие прослойки и ноло- 

Рыхлые материалы с малым объемным весом, как, например, порошки и волокна, заполненные газом при атмосферном давлении, применяются для изоляции воздушных ожижителей, резервуаров для жидкого кислорода и азота, газоразделительных колонн и другого оборудования,температура которого не опускается ниже температуры кипения жидкого азота. В таких изолирующих материалах отношение объема газового пространства к объему твердого материала может быть от 10 до 100. На фиг. 5.53 представлены коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных рыхлых материалов. Теплопроводность лучших образцов этих материалов приближается к теплопроводности воздуха, указывая на то, что воздух, занимающий пространство между частицами, переносит основную часть тепла. Это поясняет принцип газонаполненной изоляции, твердый материал которой предотвращает теплопередачу посредством излучения и конвекции. В идеальном случае передача тепла за счет теплопроводности твердого материала пренебрежимо мала, и тепло переносится только газом. В действительной изоляции некоторое количество тепла проходит непосредственно по частицам порошка или волокнам, и результирующий коэффициент теплопроводности обычно несколько больше коэффициента теплопроводности газа. Исключением являются очень мелкие порошки, расстояния между частицами которых так малы, что средний свободный пробег молекул газа больше этих расстояний теплопроводность газа в этом случае уменьшается, как и при понижении давления. Таким образом, теплопроводность порошковой изоляции даже в случае заполнения порошка газом при атмосферном давлении может быть меньи г, чем теплопроводность газа, заполняющего пространство между частицами. 

При хорошем вакууме перенос тепла остаточным газом ничтожно мал. Поэтому при конструировании сосудов стремятся уменьшить теплоприток по опорным элементам и перенос тепла посредством излучения. Теплоприток по изолирующим опорам определяется конструктивными особенностями и механической прочностью опор общее решение этого вопроса невозможно. Если размеры сосуда не ограничены, то, увеличивая длину опор и применяя материал с низкой теплопроводностью, можно обеспечить весьма малый теплоподвод по опорам. Даже в ограниченном пространстве опытный конструктор обычно находит способ увеличить термическое сопротивление опор. В отличие от этого лучистый перенос тепла слабо зависит от толщины изолирующего пространства при малой толщине вакуумного пространства его изолирующие свойства даже несколько улучшаются за счет приближения 

Теплопередача через какую-либо стенку от более нагретого теплоносителя к другому, более холодному теплоносителю, является относительно сложным явлением. Если взять, например, трубный пучок испарителя, который обогревается дымовыми газами, то налицо имеется три элементарных способа передачи тепла, которые рассматриваются в качестве основных. Тепло дымовых газов передается к трубкам пучка посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Через стенки трубок тепло передается только посредством теплопроводности, а от внутренней поверхности трубки- к 

Теплопроводность связана с передачей тепла посредством движения и столкновения атомов и молекул, из которых состоит вещество. Она аналогична процессу диффузии, при котором с помощью подобного же механизма происходит передача материала. Конвекция является переносом тепла посредством движения больших агрегатов молекул, т. е., в сущности, подобна процессу смешения. Очевидно, что теплопередача путем конвекции может происходить только в жидкостях и газах, тогда как теплопроводность является основным видом теплопередачи в твердых телах. В жидкостях и газах, наряду с конвекцией, наблюдается также и теплопроводность, однако первая является значительно более быстрым процессом и обычно полностью маскирует второй процесс. И теплопроводность и конвекция требуют материальной среды и не могут происходить в полном вакууме. Этим подчеркивается основное различие между этими двумя процессами и процессом излучения, который лучше всего происходит в пустоте. Точный процесс, которым осуществляется передача энергии излучением через пустое пространство, еще не установлен, но для нашей цели будет удобно считать его происходящим посредством волнового движения в чисто гипотетической среде (эфире). Считается, что внутренняя энергия вещества передается волновому движению эфира это движение распространяется во всех направлениях, и когда волна сталкивается с веществом, энергия может передаваться, отражаться или поглощаться. При поглощении она может увеличить внутреннюю энергию тела тремя способами 1) вызвав химическую реакцию, 

В таких высокотемпературных процессах, как плавление стекла, обжиг кирпича, плавление алюминия и т. п., где температура уходящих дымовых газов неизбежно высока, количество полезно использованного тепла топлива в общем тепловом балансе горения составляет небольшую часть (в предыдущем примере – 36 % без учета потерь излучением от стенок печи). Следовательно, в данном случае экономии топлива можно добиться путем применения теплоутилизационных устройств, например рекуператоров для подогрева подаваемого на сжигание топлива воздуха или котлов-утилизаторов для выработки дополнительного количества пара, а также посредством улучшения тепловой изоляции для снижения потерь излучением, теплопроводностью и конвекцией с наружной поверхности стенок печи в окружающее пространство. 

Теплообмен в остове, промежуточной среде и на границах между ними осуществляется посредством теплопроводности элемента твердого остова материала, передачи теплоты от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта, молекулярной теплопроводности в среде, заполняющей промежутки между частицами, передачи теплоты на границах твердых частиц с внешней средой излучения от частицы к частице через промежуточную среду, конвекции газа и влаги, содержащихся между частицами. 

Сконденсированные в вакууМе слои чрезвычайно чувствительны к условиям их формирования, в частности к температуре подложки, интенсивности конденсации, температуре конденсируемого газа, мощности теплового потока, подводимого к поверхности конденсации излучением и посредством теплопроводности остаточного газа. 

В связи с вышеизложенным ясно, что коэффициент теплопроводности конденсата в уравнении (5.52) является термической характеристикой не монолитного тела, а высокодисперсного материала . Этот материал – конденсат состоит из остова – скелета, представляющего собой совокупность огромного количества твердых частиц – кристалликов, разделенных между собой промежутками, заполненными остаточным газом. В таком сложном материале теплопередача уже не ограничивается одной теплопроводностью твердого тела, а осуществляется посредством переноса тепла вдоль отдельных частиц – элемента твердого скелета материала передачи тепла, благодаря теплопроводности от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта теплопроводности остаточного газа в порах и пустотах между частицами излучения от частицы к частице. 

Общие положения. В технике нам чаще приходится иметь дело с такими случаями теплообмена, когда задана температура той окружающей среды, с которой эта поверхность обменивается теплом, а не температура поверхности стенки. Сравнительно с вопросами теплопроводности и теплового излучения твердыми телами проблема перехода тепла от окружающей жидкой или газообразной среды к поверхности стенки посредством конвекции является гораздо более сложной, а потому в значительной части еще далеко не разрешенной до настоящего времени. Когда мы имеем дело с переходом тепла от твердого тела к жидкости или газу, то теплообмен за счет теплопроводности по своей величине отступает на задний план по сравнению с теплооб-меном за счет конвекции. Последняя, как уже было сказано выше, состоит в том, что в подвижном слое жидкости или газа, прилегающего к стенке, вследствие течения, существующего в этом 

Передача тепла от одного тела к другому может происходить посредством теплопроводности, конвекции и теплового излучения. 

Многие твердые и жидкие полимеры почти полностью непроницаемы для инфракрасного излучения, поэтому падающая энергия поглощается телом и превращается в тепло на его поверхности. Однако некоторое количество тепла все же сразу расходуется в окружающую среду посредством конвекции и излучения. Поглощенное тепло распространяется внутрь тела благодаря процессу кондуктивной теплопередачи. Распределение температуры в теле, нагреваемом лучистой энергией, зависит не только от теплового потока, но также и от теплопроводности вещества и конвективных тепловых потерь с поверх ности. 

Передача тепла может осуществляться посредством одного из трех указанных ниже способов или их сочетания. Эти способы еле дующие 1) теплопроводность, 2) конвекция и 3) излучение 

Одним из наиболее распространенных и старых (предложен в 1880 г.) является термокондуктометрический метод. Действие термокондуктометрических газоанализаторов основано на зависимости электрического сопротивления проводника с большим температурным коэффициентом сопротивления от теплопроводности смеси, окружающей проводник. Тепло передается через газовую среду посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Теплопроводность газа связана с его составом. Долю передачи тепла путем конвекции и излучения стремятся уменьшить либо стабилизировать. 

Таким образом, оборотная вода в том или ином охладителе охлаждается посредством передачи тепла атмосферному воздуху, причем часть тепла передается в результате поверхностного испарения воды – превращением части воды в пар и переносом этого пара путем диффузии в воздух, другая часть – вследствие разницы между температурами воды и воздуха, т. е. теплоотдачей соприкосновением (теплопроводностью и конвекцией). Весьма небольшое количество тепла отнимается от воды еще излучением, что в тепловом балансе обычно не учитывают. Одновременно имеется приток тепла к охлаждаемой воде от солнечной радиации, который так мал, что в тепловом балансе градирен и брызгальных бассейнов им пренебрегают. 

Передача тепла от тел более нагретых телам менее нагретым осуществляется посредством теплопроводности, конвекции и теплового излучения. - 

Сопоставление процессов переноса теплоты за счет излучения и теплопроводности. Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц тела теплообмен излучением осуществляется посредством электромагнитных волн или фотонов. Теплопроводность в пустоте отсутствует. Теплообмен излучением между телами осуществляется как при наличии, так и в отсутствии вещественной среды. Если среда не поглощает излучение, то ее температура никак не влияет на процесс переноса теплоты. Например, можно поджечь деревянный предмет, сфокусировав солнечные лучи с помощью линзы, изготовленной из льда. 

Сгорание топлива сопровождается выделением и переносом тепла, а также потерями, точнее, рассеянием тепла в окружающую сроду. Иеренос тепла происходит конвекцией, т. е. непосредственно двин у-щимся газовым потоком, а также потоком твердых частиц. Кромо того, внутри потоков газа и частиц происходит перенос тепла посредством теплопроводности и излучения. Теплопроводность в средах газа и частиц, также как и молекулярная диффузия, пмеет место независимо от их движения. Пото1 и массы и тепла за счет диффузии и теплопроводности возникают совместно при наличии градиентов – температуры и концентраций (точнее, химического потенциала х) – и определяются взаимными линейными функциями и у7 (см. гл. V и VI). Но практически переносом тепла за счет градиента концентраций, а также переносом массы за счет градиента температур (термодиффузией) можно пренебречь. 

Для изотермического течения Т – onst и из соотношения р = pRT следует формула (За) при – 1. В случае адиабатического течения предполагается, что теплота переносится только посредством конвекции (нет ни теплопроводности, ни излучения) при этом имеем dQ = О в формуле (21). Для единичной 

В несколько киловатт. С помощью вспомогательной схемы создают искру, которая генерирует некоторое количество ионов, и затем посредством магнитной индукции вызывают в ионизированном газе сильный кольцевой ток. Полученная плазма разогревается до нескольких десятков тысяч градусов по Кельвину, что значительно выще температуры, при которой размягчается кварцевое стекло. Очевидно, нужно найти способ защиты источника от саморазрущения, что достигается при помощи тока аргона, выполняющего роль охладителя. Аргон с большой скоростью подается по касательной из внешней трубки (рис. 9-6), при этом образуется вихревой поток (показан на рисунке), и температура понижается. Горячая плазма стремится стабилизироваться на некотором расстоянии от стенок в форме тороида, что также предотвращает перегрев. Проба распыляется в распылителе (не показан на рисунке) и уносится медленным током аргона к центру (к дырке в пирожке). Здесь она разогревается за счет теплопроводности и излучения вплоть до 7000 К и полностью атомизируется и возбуждается. Потеря определяемых атомов вследствие ионизации источник затруднений в плазменной ААС) в спектроскопии ИСП не играет большой роли благодаря наличию более легко ионизирующихся атомов аргона. 

Газовая смесь течет по каналам между гранулами катализатора. При этом происходит тепло- и массоперенос между частицами и потоком. В ядре потока массо- и теплообмен осуществляются, главным образом, за счет конвекции, так как поток обычно турбулентный.Вблизи поверхности имеется ламинарный пограничный слой, скорость газа в котором падает до нуля у поверхности гранулы. Транспорт реагентов и продуктов реакции через него в направлении, нохмальном к поверхности, осуществляется путем молекулярной диффузии, а тепла -теплопроводностью. Перенос тепла может происходить также посредством теплопроводности от частицу к частице через поверхность контакта и излучением меаду частшщми. 

Различают три вида теплообмена теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Теплопроводностью называется явление переноса тепла путем непосредственного соприкосновения между частицами с различной температурой. К этому виду относится передача тепла в твердых телах, например, через стенку аппарата. Конвекцией называется явление переноса тепла путем иеремеш,епия частиц жидкости или газа и перемешивания их между собой. Теплообмен может осуществляться также посредством лучеиспускания – переноса энергии подобно свету в виде электромагнитных волн. 

Важную роль для процесса сжигания (газификации) топлива играет направление взаимного движения твердой и газоюй фаз. Известны две схемы организации движения потоков газа и топлива прямоточная и противоточная. В прямоточной схеме потоков газа и топлива тепловая подготовка реагентов происходит менее интенсивно, без участия горячих газов и в основном посредством передачи теплоты из зоны горения теплопроюдностью и излучением. В противогочной схеме достигается более надежное воспламенение топлива, поскольку передача теплоты для его нагрева осуществляется конвекцией от горячих газов и теплопроводностью от раскаленных поверхностей. 

Следует отметить, что по отношению к дисперсным материалам термин теплопроводность может применяться лишь условно, если под этим понятием подразумевать не только кон-дуктивную теплопередачу (т. е. собственно теплопроводность), но и передачу тепла посредством конвекции и излучения. Таким образом, определенный для дисперсных сред коэффициент теплопроводности представляет собой некую величину, эквивалентную коэффициенту тенлопроводности в уравнении Фурье, если в целом это уравнение применимо в данных условиях (т. е. если процесс передачи тепла посредством перечисленных механизмов может быть достаточно точно описан этим уравнением). Эту величину поэтому правильнее называть эквивалентным коэффициентом теплопроводности (см. раздел II и др.). Имея это в виду, мы, однако, сохраним ради краткости общепринятый термин теплопроводность. 

Эти исследователи сопоставили свои данные с выражением для эффективной теплопроводности агрегатов частиц. Они говорят, как и Майер , что эффективная теплопроводность через любую поверхность равна средней теплопроводности воздуха и топлива в отношении части поверхности, покрытой каждым из них, и что эквивалент теплопроводности получается от излучения черного тела через пустоты. Посредством этого уравнения при некотором допускаемом им упрощении Майер получил возможность выразить эффективную теплопроводность слоя топлива в величинах истинной теплопроводности топлива, объема пустот, температуры в слое тон–лива и диаметра наибольших частиц. Тенлоироводность газа, заполняющего пустоты, включается в данные анализа его различных частей и не может быть обнаружена непосредственно. В качестве показателя порядка величин, получающихся по этому выражению, приводится эффективная теплопроводность слоя кокса при температуре 815° с объемом пустот 50% и с верхним пределом размера зерна 2,54 С./И, которая была определена равной 0,00414. Истинная теплопроводность топлива составляет столь малую часть (около 5 %) от эффективной, что эффективная теплопроводность всего слоя является в значительной степени независимой от используемого топлива. 

Общие положения. В технике чаще приходится иметь дело с такими случаями теплообмена, когда задана температура окружающей среды, а не температура поверхности стенки. Сравнительно с теплопроводностью и тепловым излучением переход тепла посредством конвекции от окружающей жидкой или газообразной среды к поверхности стенки явлде гся гораздо более сложным и далеко еще не изученным процессом. При переходе тепла от твердого тела к жидкости или газу теплообмен за счет теплопроводности по своей величине отступает на задний план по сравнению с теплообменом за счет конвекции. Последняя состоит в том, что в подвижном слое жидкости или газа, прилегающего к стенке, вследствие течения, существующего, в этом слое, в соприкосновение со стенкой приходят все. время новые. и новые частички, которые, таким образом, лйбо уносят с собой теплоту, либо отдают ее стенке, с которой соприкасаются. Такой конвективный перенос 

ДО известной температуры и помещенного на место горелки. Таким образом можно было получить значение спектральной яркости пламени и отсюда, согласно закону Кирхгофа, также п спектральную яркость черного тела при той же температуре, что и температура пламени. Эта температура сравнивалась с температурой пламени, измеренной следующим образом тонкая платино-родиевая проволочка, распо.вдженная вне пламени, нагревалась пропусканием тока и энергия ее излучения измерялась термостолбиком при различных температурах. Измерение последних производилось посредством оптического пирометра. На основании этого строилась кривая энергии излучения (в ваттах на сантиметр д.тины проволочки) в функции от температуры. Затем проволочка вводилась в пламя, и температура ее измерялась для различных величин сообщаемой ей электрической энергии. Отсюда строилась другая кривая, выражающая подачу эр.ергии (в ваттах на сантиметр дли.ны проволочки) в функции от температуры. Для некоторого значения температуры эти кривые пересекаются. Для излучения проволочки пламя является практически прозрачным. Это следует из сравнительно низкой излучательной способности проволочки в области инфракрасных полос поглощения пламени, а, кроме i jro, было подтверждено прямым экспериментом . Поэтому прп этой температуре количество энергии, излучаемое просо-лочкой, равно величине сообщаемой электрической энергии. Это может иметь место только в том случае, когда энергия не теряется и пе сообщается проволочке теплопроводностью или конвекцией, т.е. если температуры проволочки и пламени газа одинаковы. Поэтому точка пересечения определяет температуру пламени газа. 

При испарении капля охлаждается. Ввиду аналогии между явлениями теплопроводности и диффузии (в пренебрежении теплообменом посредством конвекции и излучения, считая коэффициент теплопроводности Я газообразной среды не зависящим от температуры и концентрации пара, т. е. считая l = onst) можно написать для стационарного распределения температуры около сферической капли уравнения, аналогичные (4.3)  

Мюраур не дал законченную количественную теорию, а скорее связал результаты большого числа экспериментов с качественной картиной процесса горения. Поверхностное разложение топлива, дающее горючую газовую смесь, рассматривается как стадия, определяющая скорость горения, а такие параметры, как давлепие, начальная температура, температура пламени, теплота взрыва и излучение, интерпретируются так, как если бы они влияли на это начальное разложение. Передача энергии от пламени к поверхности топлива происходит посредством процесса теплопроводности, скорость которого пропорциональна давлению, и процесса излучения, не зависящего от давления. Это дает следующий закон для скорости горения  

Характеристики и свойства асфальта (асфальтобетона, асфальтобетонной смеси)

Главная > Часто задаваемые вопросы > Характеристики и свойства асфальтобетона

Асфальт (асфальтобетон) – это сложный материал, широко востребованный в дорожном строительстве и работах по благоустройству территорий. Он обладает целым рядом свойств, которые так или иначе определяют его качество и срок службы.

Требования к характеристикам асфальтобетонных смесей различных типов и марок установлены в ГОСТ 9128-2013. Там же перечислены обязательные пункты документа о качестве, который выдается потребителю на каждую партию заказанной асфальтобетонной смеси (АБС).

В соответствии с ним, в сертификате должны указываться следующие характеристики:

Для вашего удобства ниже представлена та же самая таблица в виде картинки.

Это технические показатели, которые рассчитываются экспериментальным путем в лабораториях при асфальтобетонных заводах. Они имеют большое значение при укладке высококачественного дорожного покрытия.

Однако стоит отметить, что многие из этих значений мало что скажут человеку, который не имеет специального технического образования. Между тем асфальт достаточно активно применяется и в сфере бытового строительства и благоустройства. Поэтому, для удобства более широкого круга пользователей, мы немного адаптируем этот список.

С точки зрения потребителя материала наиболее важны следующие характеристики:

  • Тип, зернистость и марка смеси
  • Плотность
  • Водонасыщение
  • Прочность
  • Водостойкость
  • Пористость
  • Сдвигоустойчивость
  • Трещиностойкость
  • Радиоактивность
  • Срок службы асфальта

Подробный обзор видов, типов и марок асфальта вы можете найти в нашей статье Виды асфальта. Информация об остальных характеристиках дана в соответствующих статьях на нашем сайте.

В этой статье мы кратко рассмотрим все свойства и характеристики, которые определяются для асфальтобетона и АБС. Мы поговорим о том, какой практический смысл они имеют, от чего зависят и как могут быть изменены на этапе производства или укладки.

Итак, все характеристики асфальта можно разделить на 7 групп:

  • Технологические
  • Общефизические
  • Водно-физические
  • Теплофизические
  • Химические
  • Механические
  • Эксплуатационные

Давайте рассмотрим каждую группу подробнее.

Технологические свойства асфальта

Эти характеристики используются для того, чтобы описать поведение строительного материала при его транспортировке и использовании. От них зависит, насколько трудоемкими будут работы по укладке того или иного вида асфальтобетона.

К технологическим свойствам относятся:

  • Удобоукладываемость (подвижность)
  • Уплотняемость (формуемость)
  • Однородность
  • Сегрегируемость (разделимость)

Далее мы коротко остановимся на каждом.

Удобоукладываемость (подвижность) асфальта

Это свойство материала заполнять определенную форму с образованием плотной однородной массы. Оно показывает, насколько легко смесь поддается укладке и выравниванию.

От этой характеристики зависит трудоемкость работ по укладке асфальта. Работа с малоподвижными смесями требует привлечения тяжелой техники и целой команды рабочих. В противном случае процесс грозит затянуться, а это приведет к резкому ухудшению качества асфальта.

Подвижность смеси зависит от соотношения ее компонентов, температуры и размера зерен наполнителя. Самый удобоукладываемый материал – это литой асфальт. За ним следуют мелкозернистые и песчаные АБС. Труднее всего работать с крупнозернистыми смесями.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Удобоукладываемость (подвижность) асфальта.

Уплотняемость (формуемость) асфальта

Этот критерий показывает, насколько легко смесь поддается трамбовке и укатке.

Качество готового асфальта напрямую зависит от степени его уплотнения. Если во время работ смесь плохо утрамбовали, то такое покрытие быстро «поплывет» и придет в негодность. Соответственно, чем выше уплотняемость материала, тем меньше времени потребуется на его полноценную укатку.

Формуемость АБС зависит от размера зерен наполнителя и их формы. Тяжелее всего уплотняются крупнозернистые смеси на основе искусственных наполнителей (щебня и отсева). А самый высокий показатель – у песчаных асфальтов.

Уплотняемость также зависит от температуры материала. У смеси сразу после выгрузки она будет максимальной (для этого вида АБС), а по мере ее остывания начнет снижаться.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Уплотняемость (формуемость) асфальта.

Однородность асфальта

Этот показатель характеризует равномерность распределения зерен разного размера в составе смеси. Он во многом определяет надежность и долговечность готового покрытия. Если неоднородную АБС уложить на дорогу, то в асфальте образуются участки с пониженной прочностью и перепадами пористости. Он быстро покроется трещинами и выбоинами, придет в негодность.

Однородность смеси обеспечивается качественным перемешиванием, а также соблюдением правил транспортировки к месту проведения работ.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Однородность асфальта.

Сегрегируемость (разделимость) асфальта

Данный критерий тесно связан с предыдущим. Сегрегируемость – это способность смеси сохранять свою однородность при погрузке, транспортировке и выгрузке.

Разные виды асфальтобетонных смесей отличаются по своей склонности к сегрегации – то есть расслаиванию. Хуже всего однородность сохраняют литой асфальт и крупнозернистые АБС. А вот у материалов на основе песка и отсева сегрегируемость достаточно низкая.

Проблема сегрегации решается путем модификации смеси: улучшением зернового состава, внесением стабилизирующих добавок, а также небольшим увеличением доли битума. Сохранять однородность помогает и правильная транспортировка.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Сегрегируемость асфальта.

А если вам интересно больше прочитать об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Технологические свойства асфальта.

Общефизические свойства асфальта

Это характеристики материала, которые определяются соотношением компонентов в его составе, а также их особенностями. От них во многом зависят все остальные свойства асфальта – водные, тепловые, химические, механические и эксплуатационные.

К этой группе относятся такие характеристики как:

  • Плотность и масса
  • Пористость
  • Радиоактивность

Кратко остановимся на каждом из них.

Плотность и масса асфальта

В широком смысле плотность – это соотношение объема и веса материала. Но поскольку асфальт – это сложный материал, для него рассчитывается сразу несколько показателей плотности.

Среди них:

  • Средняя плотность
  • Плотность минеральной части с учетом пор (пустот между зернами материала)
  • Истинная плотность состава (без учета объема пор)
  • Истинная плотность асфальта (без учета пор)

Показатель зависит от таких факторов как соотношение щебня и песка (чем больше песка, тем плотнее материал), содержание битума и степень уплотнения.

Если плотность – это свойство непосредственно материала, то значение массы характеризует определенный объем асфальтобетонной смеси или готового покрытия. Это значение может быть получено экспериментально – путем обычного взвешивания асфальтобетонной смеси. Но поскольку речь обычно идет о тоннах, к нему прибегают редко. Чаще масса высчитывается как произведение уже известной плотности материала на его объем.

Эта характеристика важна в ряде случаев:

  • При проектировании кладки дороги – для расчета нагрузки, оказываемой покрытием на нижние слои
  • При заказе материала – чтобы правильно подобрать технику для транспортировки
  • При срезке асфальта – для подбора дорожных фрез, самосвалов для вывоза лома и расчета стоимости материала для перепродажи

Масса асфальта зависит от тех же факторов, что и плотность: состав смеси и соотношение компонентов наполнителя, а также степень уплотнения материала.

Подробнее об этих свойствах вы можете прочитать в нашей статье Плотность и масса асфальта.

Пористость асфальта

Это характеристика объема воздушных пустот (пор) в материале. Она зависит в первую очередь от свойств наполнителя. В песчаных и мелкозернистых асфальтах минеральные зерна прилегают близко друг к другу, тогда как в крупнозернистых смесях между ними образуется довольно много пустот.

Этот показатель определяет целый ряд водно-физических свойств асфальтобетона, а также его прочность и морозостойкость.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Пористость асфальта.

Радиоактивность асфальта

Минеральный наполнитель асфальта имеет свойство накапливать потенциально вредную радиацию. В связи с этим возникает необходимость контролировать ее количество.

ГОСТ 9128-2013 предъявляет такие требования к показателям радиоактивности асфальтобетона:

  • Для всех типов строительства – не более 370 Бк/кг
  • Для строительства дорог и аэродромов в населенных пунктах – не более 740 Бк/кг
  • Для строительства дорог вне населенных пунктов – не более 2800 Бк/кг

Большинство асфальтобетонных смесей не представляют радиационной опасности. Но если вы знаете, что наполнитель для вашего материала добывается в регионе с плохой радиационной обстановкой, советуем обратить особое внимание на значение этого показателя.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Радиоактивность асфальта.

Если же вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Общефизические свойства асфальта.

Водно-физические свойства асфальта

Эти свойства характеризуют степень разрушительного воздействия воды на асфальтобетон.

К ним относятся:

  • Водонасыщение
  • Набухание
  • Водостойкость
  • Водопроницаемость

Давайте кратко рассмотрим каждое из них.

Водонасыщение асфальта

Это способность материала вбирать влагу в поры и трещины. Показатель измеряется путем сравнения массы сухих и напитанных водой образцов асфальтобетона.

Водонасыщение строго нормируется ГОСТом 9128-2013. Дело в том, что при замерзании вода расширяется в объеме. Соответственно, если дорожное покрытие впитывает много влаги, то зимой оно будет деформироваться и трескаться.

Как мы уже отмечали, этот показатель напрямую зависит от пористости. Чем больше пустот в материале, тем больше воды он может впитать. Максимально допустимое содержание влаги в готовом асфальтобетоне варьируется в пределах 3-5% для плотных смесей, 4-10% – для пористых и 10-18% – для высокопористых.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Водонасыщение асфальта.

Набухание асфальта

Это свойство материала увеличиваться в объеме в водонасыщенном состоянии. В принципе, данная характеристика хорошо знакома всем: этот принцип используется, например, при производстве фигурок и игрушек, которые увеличиваются в воде.

Набухание асфальтобетона высчитывается путем сравнения его объемов в сухом виде и после насыщения влагой. В норме оно не должно превышать 0,5-1,5% (в зависимости от пористости и марки материала). Завышенный показатель может говорить о наличии в смеси большого количества глинистых, илистых и органических примесей или недостаточном уплотнении покрытия.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Набухание асфальта.

Водостойкость асфальта

Свойство показывает, насколько прочность материала изменяется в водонасыщенном состоянии.

Для асфальтобетона важны две характеристики:

  • Коэффициент водостойкости
  • Коэффициент водостойкости после длительного водонасыщения

Они рассчитываются схожим образом. Для анализа берутся сухие образцы материала и образцы, пропитанные влагой (в течение нескольких часов или 15 суток соответственно). Для каждого из них замеряется предел прочности при сжатии. Соотношение полученных показателей – это и есть коэффициент водостойкости. Она варьируется в пределах от 0,60 до 0,95 в зависимости от марки асфальта. Чем выше показатель, тем лучше качество материала.

Это свойство также зависит от набухания и водонасыщения. Дело в том, что влага в порах асфальта со временем разрушает связи между зернами наполнителя и битумом. Следовательно, чем больше воды вбирает материал, тем быстрее он разрушается.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Водостойкость асфальта.

Водопроницаемость асфальта

Водопроницаемость материала – это способность покрытия пропускать через себя влагу к нижним слоям.

В принципе, любой асфальт достаточно водонепроницаем. В этом можно легко убедиться и без лабораторных испытаний. Нужно только выйти на улицу после дождя и увидеть, что лужи на дорогах не впитываются в покрытие.

Как правило, данный показатель для асфальтобетона специально не замеряется. Исключение – это строительство мостов. В этом случае инженерам важно знать, что через покрытие точно не будет просачиваться влага. Ведь от нее будут ржаветь стальные элементы конструкции. Поэтому в мостовом строительстве используются специальные виды асфальтобетонных смесей с добавлением активированных минеральных порошков или поверхностно-активных веществ (ПАВ). Благодаря им покрытие становится полностью водонепроницаемым.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Водопроницаемость асфальта.

Если же вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Водно-физические свойства асфальта.

Теплофизические свойства асфальта

Эта группа характеристик показывает, как тепловая энергия из окружающей среды влияет на качества асфальтобетонного покрытия. Они особенно актуальны для регионов с жарким или, наоборот, холодным климатом.

К этой группе свойств относятся:

  • Теплопроводность
  • Теплоемкость
  • Тепловое расширение

Коротко о них – далее.

Теплопроводность асфальта

Этот показатель характеризует способность материала проводить тепло от более горячих участков к холодным.

Теплопроводность асфальтобетона зависит от ряда факторов:

  • Пористости
    Чем больше пустот в материале, тем хуже он проводит тепло.
  • Степени насыщения водой
    Чем больше в порах асфальта влаги, тем лучше он проводит тепло.
  • Степени уплотнения
    Чем лучше утрамбовано и укатано покрытие, тем лучше оно проводит тепло.

Что же лучше для асфальтобетона – высокая или низкая теплопроводность? На этот вопрос сложно ответить однозначно.

С одной стороны, высокая теплопроводность обеспечивает равномерное распределение температуры в верхних и нижних слоях материала. А многие характеристики асфальтобетона зависят именно от его температуры. Другими словами, чем выше теплопроводность асфальта, тем равномернее нагреваются и охлаждаются различные его участки – тем стабильнее он проявляет свои качества.

С другой стороны, при строительстве дорог на пучинистых грунтах высокая теплопроводность – это минус. Дело в том, что пучинистые грунты при замерзании расширяются и деформируют асфальтовое покрытие. Поэтому при строительстве дорог на таких участках важно не допустить промерзания нижних слоев. Для этого производятся специальные смеси с пониженной теплопроводностью, которые удерживают тепло в земле.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Теплопроводность асфальта.

Теплоемкость асфальта

Под теплоемкостью понимают количество тепла, необходимое для того, чтобы изменить температуру материала на один градус. Другими словами, чем выше теплоемкость, тем медленнее нагревается материал и тем дольше он сохраняет тепло.

Как это проявляется на практике? Средняя удельная теплоемкость асфальта достаточно высокая – от 920 до 2100 Дж/(кг*К). Это значит, что в течение дня он активно нагревается, а ночью отдает накопленное тепло в воздух, играя роль своеобразного обогревателя. Именно поэтому в заасфальтированных городах летом обычно жарче, чем на природе – они просто не успевают охлаждаться.

Специальные методы изменения теплоемкости асфальтобетона в России пока не применяются. Однако в странах Северной Америки и Западной Европы разрабатываются инновационные смеси, к преимуществам которых относится, в том числе, и низкая теплоемкость. В качестве примера такого материала можно привести стеклоасфальтобетон (glassphalt) – асфальт с добавлением стеклянной крошки.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Теплоемкость асфальта.

Тепловое расширение асфальта

Это свойство материала изменять свой объем при изменении его температуры. В случае с асфальтобетоном речь идет в первую очередь о расширении при нагреве.

Тепловое расширение связано с показателями теплопроводности и теплоемкости. Достаточно высокая теплопроводность асфальтобетона обеспечивает равномерное удлинение покрытия на всей его площади. А от теплоемкости конкретной смеси зависит, насколько быстро она будет увеличиваться в объемах.

Тепловое расширение характеризуется коэффициентом линейного расширения, который зависит от типа смеси и марки битума. Для асфальтобетона он варьируется в пределах от 0,00003 до 0,00007.

Эта характеристика особенно актуальна при укладке асфальта на основание из другого материала – например, цементобетона. Если показатели расширения нижнего и верхнего слоя сильно различаются, то в покрытии очень скоро начнут образовываться трещины.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Тепловое расширение асфальта.

Если вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Теплофизические свойства асфальта.

Химические свойства асфальта

Эта небольшая группа свойств характеризует изменения асфальтобетона в ходе реакций с другими веществами – водой и химикатами.

К ним относятся:

  • Растворимость в воде
  • Химическая стойкость

Давайте остановимся на каждом свойстве чуть подробнее.

Растворимость асфальта в воде

Асфальтобетон представляет собой смесь минерального наполнителя (щебень, гравий, песок, отсев, минеральный порошок) и битума. Эти компоненты не растворимы в воде – следовательно, и сам материал устойчив к растворению.

Однако тут нужно отметить важное исключение. Оно касается песчаных асфальтов, которые используются для обустройства тротуаров и дорог с низкой нагрузкой. Дело в том, что они часто производятся на основе кварцевого песка, который слабо сцепляется с битумом – от этого страдает прочность покрытия. Для решения этой проблемы песок активируют гашеной известью, которая повышает его адгезию и облегчает перемешивание смеси. Вот только известь хорошо растворяется в воде и со временем вымывается из покрытия. В результате асфальтобетон теряет свою прочность, становится хрупким и разрушается.

Этот момент стоит учесть при заказе материала. Если вы планируете укладывать асфальт на участке с высокой влажностью, то смесь на основе кварцевого песка лучше не рассматривать.

Химическая стойкость (коррозионная устойчивость) асфальта

Это способность материала сопротивляться воздействию агрессивных химических веществ.

Данная характеристика асфальта особенно актуальна в регионах со снежными зимами. Ведь в это время дороги и тротуары активно обрабатываются противогололедными реагентами. В их состав входят соли, которые проникают в поры покрытия и разрушают связи между битумом и минеральным наполнителем. В результате снижается прочность асфальтобетона и ускоряется его износ.

Исследования показывают, что и традиционные, и современные антигололедные составы разъедают асфальт. Разница заключается только в том, что первые это делают быстрее. Соответственно, для продления срока службы дорог нужно не только создавать более щадящие реагенты, но и повышать химическую стойкость самого асфальтобетона.

Это достигается за счет внесения добавок:

  • Адгезионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) или извести
    Они повышают адгезию наполнителя с битумом, благодаря чему связи между зернами лучше выдерживают действие реагентов.
  • Цемента
    Цемент наносится тонким слоем на поверхность асфальта и заполняет оставшиеся поры, не давая химикатам проникнуть внутрь покрытия.
  • Технической серы
    Без нагрева сера достаточно инертна и почти не вступает в реакции с другими веществами. В асфальтобетонной смеси она обволакивает зерна наполнителя и защищает их от воздействия химикатов.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Химическая стойкость (коррозионная устойчивость) асфальта.

А если вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Химические свойства асфальта.

Механические свойства асфальта

Эти показатели определяют способность готового асфальтобетона выдерживать нагрузки разного характера и направленности. Соответственно, они имеют большое значение при выборе асфальта для обустройства дорожного покрытия (особенно если речь идет о дорогах с сильной нагрузкой и высоким трафиком).

К ним относятся:

  • Прочность
  • Деформативность
  • Ползучесть
  • Шероховатость

Давайте кратко рассмотрим каждое из них.

Прочность асфальта

Она характеризует способность материала выдерживать нагрузки определенной силы.

Для асфальтобетона замеряется два показателя:

  • Предел прочности на растяжение при изгибе
  • Предел прочности на сжатие

При этом показатель прочности на сжатии всегда в 6-8 раз выше соответствующего значения при растяжении.

На прочность влияют следующие факторы:

  • Сцепление зерен наполнителя с битумом
  • Внутреннее трение смеси
  • Свойства исходного сырья

Именно поэтому асфальт на основе щебня и отсева получается прочнее песчано-гравийных смесей. Материалы, полученные путем искусственного дробления, имеют зерна с острыми углами и шероховатой поверхностью – а значит, более высокую адгезию.

Поскольку качества асфальта сильно зависят от его температуры, для каждого показателя проводится несколько испытаний: при 0°C, 20°C и 50°C.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Прочность асфальта.

Деформативность асфальта

Под этим термином понимается свойство материала изменять размеры и форму при приложении силы извне. Чем выше деформативность, тем более податлив материал.

Практический смысл этого свойства можно объяснить наглядно. Представьте себе два куска обычной глины: один замочили в воде, второй – совершенно сухой. Если мы надавим на них с одинаковой силой, то первый раздавится в лепешку, но сохранит свою целостность, а второй раскрошится. Из этих двух кусков глины именно первый обладает высокой деформативностью.

Естественно, асфальтобетон не должен быть таким же податливым, как глина или пластилин. В то же время определенный запас деформативности ему необходим, чтобы лучше переносить нагрузки.

Это свойство характеризуется показателем относительного удлинения. Для асфальта оптимальны значения 0,4-0,8% при температуре 0°С и 0,1-0,2% при -20°С.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Деформативность асфальта.

Ползучесть асфальта

Асфальтобетон может изменять свою форму не только в результате однократного приложения силы, но и под воздействием постоянной нагрузки. Эту накапливаемую деформацию и характеризует показатель ползучести.

На него влияют такие факторы:

  • Температурный режим (чем жарче, тем выше ползучесть асфальта)
  • Степень нагрузки
  • Регулярность нагрузки
  • Время (в ходе эксплуатации асфальт постепенно теряет свои свойства, его ползучесть растет)

Данная характеристика асфальтобетона актуальна либо для транспортных стоянок, на которые постоянно оказывают давление машины, либо для дорог с высоким трафиком, где регулярность нагрузки обеспечивается постоянной загруженностью. Для дорог со средней и низкой нагрузкой, а также тротуаров и пешеходных дорожек эта характеристика обычно не рассчитывается.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Ползучесть асфальта.

Шероховатость асфальта

Шероховатость асфальтового покрытия характеризуется коэффициентом сцепления шин с дорогой. Это один из важнейших критериев безопасности покрытия.

Средний коэффициент сцепления варьируется в пределах от 0,6 до 0,9 для сухого асфальта и от 0,3 до 0,6 – для мокрого. Этого в целом достаточно для дорожного строительства.

Однако существуют специальные методы увеличения шероховатости асфальта:

  • Использование щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМА)
  • Устройство слоя износа из битумоминеральных смесей
  • Обработка асфальта литой эмульсионно-минеральной смесью
  • Вдавливание в остывающую смесь мелкофракционного щебня

Они используются преимущественно на опасных участках автомагистралей, мостов и путепроводов для снижения рисков аварий во время дождей и в зимний период.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Шероховатость асфальта.

Если же вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Механические свойства асфальта.

Эксплуатационные свойства асфальта

Эти характеристики определяют качество асфальтобетонного покрытия в долгосрочной перспективе, а также безопасность его эксплуатации. Они очень важны при выборе материала, потому что никому не хочется вкладывать деньги в покрытие, которое уже на следующий год придется менять.

К этой группе свойств относятся:

  • Износостойкость
  • Морозостойкость
  • Горючесть (пожаробезопасность)
  • Трещиностойкость
  • Сдвигоустойчивость
  • Срок службы асфальта

Давайте подробнее поговорим о каждом из них.

Износостойкость асфальта

Износ – это постепенное истирание поверхности асфальтобетона под колесами машин и ногами прохожих. Соответственно, износостойкость характеризует способность материала сопротивляться силам трения.

На скорость износа покрытий влияет целый ряд факторов:

  • Соотношение компонентов асфальтобетонной смеси
  • Степень уплотнения покрытия
  • Остаточная пористость материала
  • Свойства наполнителя
  • Свойства битума
  • Климатические условия
  • Нагруженность дороги
  • Дополнительная обработка покрытия (например, посыпание песком или реагентами в зимний период)

В связи с этим разброс значений годового износа для асфальта достаточно велик. В среднем он находится в пределах от 0,18 до 2,5 мм.

Для увеличения износостойкости принимаются различные меры:

  • Разрабатывается состав с оптимальным соотношением компонентов
  • Увеличивается однородность смеси
  • Отбирается чистое сырье с наилучшими показателями прочности и истираемости

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Износостойкость асфальта.

Морозостойкость асфальта

Под этой характеристикой скрывается способность материала многократно выдерживать циклы заморозки-оттаивания без потери своих свойств.

Свойство напрямую зависит от водонасыщения. Если материал впитывает много влаги, то при замерзании она расширяется, разрушает связи между зернами наполнителя и деформирует асфальт изнутри. Соответственно, морозостойкость будет, как правило, выше у плотных и высокоплотных асфальтов с малым количеством пор.

Морозостойкость асфальтобетона характеризуется коэффициентом, который рассчитывается как соотношение прочности материала после нескольких (не менее 25) циклов заморозки и оттаивания к его обычной прочности.

Требования к морозостойкости асфальта разнятся в зависимости от особенностей конкретных дорожно-климатических зон и подзон. Но покрытие должно переносить, как минимум, до 60 циклов заморозки и оттаивания с потерей не более 25-30% своей прочности.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Морозостойкость асфальта.

Горючесть (пожаробезопасность) асфальта

Это способность материала к развитию горения.

По этому критерию строительные материалы делятся на три группы:

  • Негорючие
  • Трудногорючие
  • Горючие

Асфальтобетон относится к трудногорючим веществам. Это значит, что он может тлеть или гореть в присутствии источника возгорания, но потухает сразу же после его устранения.

В принципе, «родных» характеристик материала достаточно, чтобы его можно было без ограничений применять в дорожном строительстве и благоустройстве территорий на открытом воздухе. Однако необходимость повысить пожаробезопасность асфальта может возникнуть при обустройстве таких полов в промышленных помещениях и гаражах. Для этого используются специальные полимерные краски.

Трещиностойкость асфальта

Это способность материала сохранять свою целостность под действием механических нагрузок и перепадов температуры. Трещиностойкость тесно связана с показателем деформативности асфальта: чем пластичнее материал, тем лучше он сопротивляется образованию трещин.

Свойство характеризуется пределом прочности на растяжение при расколе. Это количество давления, которое нужно приложить для разрушения образца материала при его растяжении.

ГОСТ 9128-2013 предъявляет такие требования к значению этого показателя у асфальтов разных марок:

  • Марка I – от 3,0 до 6,5 МПа
  • Марка II – от 2,5 до 7,0 МПа
  • Марка III – от 2,0 до 7,5 МПа

Трещиностойкость асфальта со временем снижается под влиянием различных факторов: старения битума, ультрафиолетового излучения, многократного замораживания и оттаивания покрытия, воздействия химикатов. Таким образом, эта характеристика косвенно связана с физическими и химическими свойствами асфальтобетона – например, водо-, морозо- и химической стойкостью.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Трещиностойкость асфальта.

Сдвигоустойчивость асфальта

Под сдвигоустойчивостью асфальта понимают способность материала противодействовать пластическим деформациям под влиянием внешних нагрузок. На практике свойство показывает, насколько материал склонен к образованию колей и наплывов. Чем лучше показатели по этой характеристике, тем дольше асфальтовое покрытие будет оставаться ровным.

Сдвигоустойчивость характеризуется двумя показателями:

  • Коэффициентом внутреннего трения (вязкости)
  • Сцеплением при сдвиге при температуре 50°С

Это объясняется тем, что пластичность материала зависит от того, насколько легко зерна наполнителя в нем перемещаются относительно друг друга. Соответственно, сдвигоустойчивость будет выше у смесей на основе материалов дробления горных пород – щебня и отсева.

Также эту характеристику можно искусственно улучшить. Для этого в смесь вносятся различные добавки: резину, технический углерод, термопласты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Сдвигоустойчивость асфальта.

Срок службы асфальта

Это интегральная характеристика, которая может быть рассчитана с учетом всех вышеописанных свойств конкретной асфальтобетонной смеси. Она носит ориентировочный характер.

Точно предсказать, сколько прослужит тот или иной асфальт, нельзя. Эта цифра зависит от множества факторов, и большинство из них спрогнозировать либо невозможно, либо очень сложно. Например, в регионе с достаточно мягким климатом может выдаться аномально морозная зима или жаркое лето. Или на малонагруженной дороге может неожиданно вырасти трафик. Продолжать можно до бесконечности.

Минтранс устанавливает требования к гарантийным срокам эксплуатации верхних слоев дорог:

  • Проходимостью более 20 тысяч машин/сутки – не менее 2 лет
  • Проходимостью от 10 до 20 тысяч машин/сутки – не менее 4 лет
  • Проходимостью менее 1 тысячи машин/сутки – не менее 8 лет

В теории асфальт хорошего качества может сохранять свои свойства в течение 10 лет, а то и больше. Однако реальный срок службы покрытия на российских дорогах обычно не превышает 3-5 лет.

Подробнее об этом свойстве вы можете прочитать в нашей статье Срок службы асфальта.

А если вам интересно прочитать подробнее об этой группе характеристик, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей Эксплуатационные свойства асфальта.

Асфальт – это сложный строительный материал, который часто используется в очень ответственных работах. Поэтому он проходит множество проверок и испытаний, в ходе которых определяются его различные свойства. Показатели, определяемые для асфальта и асфальтобетонных смесей, можно поделить на технологические, общефизические, водно-физические, теплофизические, химические, механические и эксплуатационные.

Из них можно выделить ряд наиболее важных для потребителя свойств готовых смесей:

  • Тип, зернистость и марка смеси
  • Плотность
  • Водонасыщение
  • Прочность
  • Водостойкость
  • Пористость
  • Сдвигоустойчивость
  • Трещиностойкость
  • Радиоактивность
  • Срок службы асфальта

Именно на них нужно в первую очередь обращать внимание при выборе и заказе материала.

  • Класс опасности асфальтобетона
  • Механические свойства асфальтобетона
  • Общефизические свойства асфальтобетона
  • Теплофизические свойства асфальтобетона
  • Технологические характеристики и свойства асфальтобетона
  • Химические свойства асфальтобетона
  • Эксплуатационные свойства асфальтобетона
  • размеры щелевых, пустотелых и поризованных изделий, М-150 250х120х138

    Разновидности и марки

    Для разных областей строительства применяется различный кирпич. Он подразделяется на несколько групп, которые отличаются своими технологическими характеристиками, а также материалом изготовления.

    Забутовочный

    Основой керамического забутовочного изделия является обыкновенная глина. Обработка материала выполняется полусухим прессованием. Этот вид кирпича получил второе название – рядовой. Он отличается высокой прочностью и невысокой стоимостью.

    Керамические забутовочные изделия имеют несколько положительных качеств:

    • прочность;
    • пожаробезопасность;
    • морозостойкость;
    • длительный период эксплуатации.

    Эти изделия отличаются своей формой:

    • полнотелые;
    • пустотелые.

    В полнотелом обыкновенном кирпиче пустоты отсутствуют, опускается лишь 13% от всего объема. Материал отличается повышенной теплопроводностью.

    «Буханка»

    Отличается своим внешним видом, на котором произошло образование различных дефектов:

    • шероховатая поверхность;
    • сколы;
    • косые грани.

    Благодаря рельефному рисунку «буханка» отлично сцепляется с бетоном.

    Основным преимуществом такого типа кирпича считаются:

    • высокая плотность;
    • не боится механических воздействий;
    • отвечает современным экологическим требованиям;
    • не теряет своих свойств во время перепадов температуры.

    Пустотелый

    Среди многочисленных достоинств такого кирпича особо выделяются:

    • величина теплопроводности намного меньше аналогичного полнотелого блока;
    • создает отличную звукоизоляцию;
    • невысокая плотность;
    • небольшая масса;
    • экономичность.

    Жженый

    Действующий ГОСТ не рекомендует пользоваться пережженным кирпичом при строительстве, так как его термообработка была сделана неправильно. В принципе, жженый материал можно назвать браком. Такой кирпич отличается своим оплавленным видом, темным оттенком, нарушением геометрии. Изделие обладает высокой плотностью, прекрасно проводит тепло.

    М100

    Один квадратный сантиметр этого материала свободно выдерживает давление в 100 кг. Плотность кирпича находится в прямой зависимости от материала изготовления.

    Кирпич имеет несколько подгрупп:

    • керамический;
    • полуторный;
    • гиперпрессованный;
    • одинарный;
    • полнотелый;
    • пустотелый.

    Блок выдерживает давление 150 кг. Материал применяется для строительства любых зданий.

    ШБ-5

    Огнеупорный кирпич, который был разработан для строительства сооружений, где наблюдается постоянно высокая температура (например, печь).

    Технические характеристики изделия соответствуют требованиям ГОСТ 390 – 96.

    1-НФ

    Речь идет об одинарном кирпиче, имеющим стандартный формат. Материал выпускается разной прочности. К популярным маркам этой разновидности относятся М100 и М200.

    Материал отличается от аналогов своей высотой. Она больше на 13 мм. Разница в габаритах не влияет на его применение.

    Лицевой

    Из такого кирпича выполняют отделку фасада стен, изготовленных из любого материала. При необходимости их обкладывают дополнительным утепляющим слоем.

    К преимуществам облицовочного отделочного кирпича можно отнести:

    • прочность;
    • экологичность;
    • долговечность;
    • различная фактура.

    Глиняный

    Таким изделием пользовались сотни лет назад. Однако и сегодня искусственно сделанный глиняный блок не потерял своей актуальности. Различная форма, масса всевозможных оттенков дают возможность создавать архитектурные шедевры. Этот экологически чистый материал остается самым популярным и востребованным у населения.

    Высокая прочность позволила выкладывать из глиняных блоков наружные стены, которые штукатурят, а затем облицовывают. Для создания красивого дизайна на поверхности делается геометрический рисунок, который укрепляет сцепку.

    Желтый

    Отличается от аналогов желтым оттенком. В состав кирпича входит:

    • известняк;
    • цемент;
    • окись железа.

    Смесь этих элементов дает кирпичу желтый оттенок. Изделие относится к силикатной группе. Эти блоки в основном применяют для строительства больших зданий желтого цвета. Для производства клинкерного изделия применяют глину, которая никогда не плавится. Получается строительный материал ярко-желтого цвета. Этот огнеупорный материал нашел широкое применение в строительстве дачных домиков, так как он отличается высокой морозоустойчивостью. У шамотного кирпича шероховатая поверхность, желтый цвет и разнообразная форма.

    Разновидности

    Популярность и огромный спрос на двойной кирпич объясняется его высокими эксплуатационными показателями. Он может отличаться фактурой, размером, числом щелей и формами пустот. В зависимости от сырья, которое используется для изготовления, различают два вида блоков.

    Силикатные

    Главной их особенностью считается то, что производство осуществляется из смеси, состоящей из 90% песка и 10% воды. Кроме этого, в изделии присутствуют также добавки, которые и повышают его качество. Это абсолютно экологичный материал, который внешне имеет сходство с природным камнем. Процесс изготовления двойного силикатного кирпича происходит при помощи прессования увлажненной смеси извести и песка, после этого в него добавляют различные пигменты, и отправляют на паровую обработку. Он может быть как пустотелым, щелевым, так и поризованным. По прочности силикатные блоки делятся на марки от 75 до 300.

    Данные блоки чаще всего используют для выкладки внутренних и наружных перегородок. Нельзя применять силикатный кирпич для строительства цоколей и фундаментов зданий, поскольку изделие не устойчиво к влаге, и при отсутствии гидроизоляционного слоя может подвергаться разрушению. Не рекомендуется делать двойным силикатным кирпичом и кладку труб, печей. Он не выдержит длительного воздействия высоких температур.

    Что же касается плюсов, то данное изделие обладает отличной шумоизоляцией и имеет правильную геометрическую форму. Несмотря на большой вес таких кирпичей, их кладка выполняется быстро и легко. По своей плотности силикатные изделия превышают керамические в 1,5 раза, поэтому они обеспечивают прочную и качественную кладку. Кроме этого, силикатные двойные блоки стоят на 30% дешевле других видов.

    Керамические

    Представляют собой современный строительный материал, который используют практически во всех видах строительных работ. Его особенностью считаются большие размеры, которые обычно составляют 250×120×138 мм. Благодаря таким нестандартным габаритам ускоряется постройка, и значительно снижается расход бетонной заливки. Кроме этого, двойной керамический кирпич ничем не уступает по прочности обычным блокам, поэтому его можно использовать при возведении несущих и самонесущих конструкций в зданиях высотой не более 18 м. Изделие характеризуется и высокой теплоизоляцией, выложенные из него постройки всегда теплые, и в них постоянно поддерживается оптимальный микроклимат.

    Главным плюсом двойного керамического кирпича считается его доступная стоимость, при этом многие производители при приобретении блоков для строительства большого объекта часто делают хорошие скидки. Данные блоки, помимо высоко качества, обладают еще и эстетичным видом. Обычно кирпич имеет красный цвет, но в зависимости от добавок он также может приобретать и другие оттенки. Изделие экологически безопасно, и даже при длительной эксплуатации и воздействии внешней среды не выделяет вредных веществ.

    Транспортировку данных блоков выполняют на поддонах, где обычно их помещается до 256 штук. Что же касается маркировки, то она может быть разной, чаще все для строительства объектов выбирают кирпич М-150 и М-75. Кроме этого, двойные керамические блоки подразделяют на полнотелые и пустотелые, от этого параметра зависит не только их цена, но и теплоемкость. Пустотелый кирпич нельзя использовать для постройки несущих стен, в данном случае допускается только полнотелый. Несмотря на то что первый имеет небольшой вес и значительно снижает общую нагрузку на фундамент, присущие в нем щели влияют на теплопроводность.

    Помимо этого, двойной кирпич подразделяют следующие виды.

    • Рядовой. Данные блоки идеально подходят для кладки печей, каминов и обустройства фундамента. Единственно, что при лицевой выкладке требуется дополнительная отделка.
    • Лицевой. Его выпускают в клинкерном и гиперпрессованом варианте. Это может быть как полнотелый, так и пустотелый кирпич. В отличие от рядовых блоков лицевые выпускаются в фигурной, трапециевидной, закругленной и витой форме. Что же касается цветовой окраски, то она бывает темно-бурой, серой, красной, желтой и коричневой.

    Что считается браком?

    Помимо перечисленных разновидностей кирпича, на габариты могут влиять и дефекты. В ГОСТ установлена допустимая норма отклонений, при которой значительной деформации сооружения происходить не будет.

    Стандарты предоставляют менее жесткие требования к строительному кирпичу, облицовочный вариант практически не должен иметь отклонений, по крайней мере заметных глазу. Это обусловлено целью применения, эстетическая составляющая невозможна при неодинаковых размерах.

    Так отклонения в облицовочном кирпиче более перечисленных ниже параметров не допускается:

    • наличие сколов на углах, которые занимают более 15 мм;
    • трещины, при чем любые – это признак деформации и в скором времени выхода из строя;
    • ребра, которые отбиты по ширине более чем на 3 мм, а по длине на 15 мм.

    Подобный материал отправляется в брак, его не считают пригодным для обкладки здания. При этом в пределах нормы считается кирпич облицовочный, где размеры могут быть любые, например, 250х60х65, но деформация менее описанных далее требований:

    • у кирпича отбит угол, но площадь дефекта составляет не более 15 мм, при этом такая деформация может наблюдаться только на одном из углов;
    • в общей сложности длина не должна потерять более 40 мм;
    • при деформации ребер, отбитые грани не должны превышать: для глубины более 30 мм, а для длины более 15 мм.

    Можно оценить различные фото, на которых дизайн фасадов выполнен из качественного кирпича, при этом брак будет хуже держаться, эстетический вид значительно менее привлекательный, а целостность сооружения не соответствовать стандартам.


    Фасад

    Архитектура домов практически не ограничена в выборе фактуры, формы и цветов.


    Желтый

    Фактура кирпича, а также его визуальный эффект, разнообразны, при этом ущерба для прочности сооружения это не несет.

    евро параметры, габариты клинкерного, длина и ширина, стандартный длинный, узкий и тонкий

    Знать габариты кирпича может быть полезно для расчетов необходимого количества материалов, а также для определения толщины будущих стен.

    Стандартно габариты измеряются в ВхШхГ, но используя ГОСТ для кирпичей введены несколько другие показатели ложок, тычок и постель – эти параметры выступают наименованием плоскостей.

    В общем размеры облицовочного кирпича не подверглись сильным изменениям еще с времен его ручного приготовления, хотя технология претерпела сильные изменения.

    Стандартный кирпич имеет пропорцию габаритов, так ширина (тычок) составляет ½ длинны, а глубина (постель) – ¼ длинны или ½ ширины. Эта пропорция соблюдена с целью обеспечения наилучшего качества кладки, а также для предотвращения чрезмерных нагрузок на какой-либо участок или ломкости материала.

    При этом играет роль не только размер, но и вес кирпича. Стандартные габариты продукта позволяют без излишних усилий определить количество необходимого кирпича для возведения сооружения.

    Размеры

    Строительство постоянно развивается, открываются все новые возможности и усовершенствуются технологии. В след за спросом подтягивается и предложение, так сегодня существует несколько основных разновидностей кирпича по размерам:

    • узкий – 250x60x65 мм, кирпич облицовочный имеет уникальные размеры, то есть 60 мм является половиной от стандартного продукта. Узкая разновидность не может использоваться для строительства, только для облицовки дома, забора;

    Узкий

    • стандартный, он же одинарный – 250x120x65 мм, размер четко нормируется в ГОСТ 530-2007. На самом кирпиче можно найти пометку RF, что свидетельствует о соответствии требованиям европейских стандартов;

    Стандартный

    • полуторный – 250x120x88 мм, считается более объемным вариантов стандартного кирпича, так как на 23 мм его ширина превышает обычный;

    Полуторный

    • двойной – ширина более чем в два раза больше номинальной 250x120x138 мм;

    Двойной

    • модульный – имеет существенные отличия на большинстве сторон 280x130x80 мм;
    • евро кирпич – основное отличие заключается в меньшей высоте 250x85x65 мм.

    Евро

    Состав

    При этом кирпичи делятся не только по размерам, но и по внутренности, так бывают:

    • полнотелый – это вариант кирпича используется весьма часто, так как хорошо противостоит впитыванию влаги, хотя это во многом зависит от материала. Его вес будет значительным, поэтому перед постройкой дома необходимо учесть нагрузку на фундамент;

    Полнотелый

    • пустотелый – его также называют щелевой, он имеет внутри определенные воздушные прослойки, от этого считается более хрупким, но лучше сохраняет тепло, благодаря карманам с воздухом.

    Пустотелый

    Размеры (цокольного) облицовочного кирпича для строительства дома для обоих видов приблизительно одинаковые, только пустотелый вариант не производится в слишком больших габаритах, так как прочность сильно страдает, а также узкие, щелевые кирпичи найти не удастся в силу особенностей технологии изготовления.

    В большинстве случаев стандартный обыкновенный продукт производится полнотелым, а вот полуторные и двойные варианты пустотелые – для обеспечения меньшей нагрузки на фундамент.

    Что считается браком?

    Помимо перечисленных разновидностей кирпича, на габариты могут влиять и дефекты. В ГОСТ установлена допустимая норма отклонений, при которой значительной деформации сооружения происходить не будет.

    Стандарты предоставляют менее жесткие требования к строительному кирпичу, облицовочный вариант практически не должен иметь отклонений, по крайней мере заметных глазу. Это обусловлено целью применения, эстетическая составляющая невозможна при неодинаковых размерах.

    Так отклонения в облицовочном кирпиче более перечисленных ниже параметров не допускается:

    • наличие сколов на углах, которые занимают более 15 мм;
    • трещины, при чем любые – это признак деформации и в скором времени выхода из строя;
    • ребра, которые отбиты по ширине более чем на 3 мм, а по длине на 15 мм.

    Подобный материал отправляется в брак, его не считают пригодным для обкладки здания. При этом в пределах нормы считается кирпич облицовочный, где размеры могут быть любые, например, 250х60х65, но деформация менее описанных далее требований:

    • у кирпича отбит угол, но площадь дефекта составляет не более 15 мм, при этом такая деформация может наблюдаться только на одном из углов;
    • в общей сложности длина не должна потерять более 40 мм;
    • при деформации ребер, отбитые грани не должны превышать: для глубины более 30 мм, а для длины более 15 мм.

    Можно оценить различные фото, на которых дизайн фасадов выполнен из качественного кирпича, при этом брак будет хуже держаться, эстетический вид значительно менее привлекательный, а целостность сооружения не соответствовать стандартам.

    Фасад

    Архитектура домов практически не ограничена в выборе фактуры, формы и цветов.

    Многие думают, что размер облицовочного желтого кирпича отличается от стандартов, установленных для белого или красного варианта, но это не так, здесь также есть стандартные разновидности – одинарный, полуторный и евро.

    Желтый

    Фактура кирпича, а также его визуальный эффект, разнообразны, при этом ущерба для прочности сооружения это не несет.

    Виды

    По сравнению с обычным видом кирпичей, лицевой обладает более приятным внешним покрытием, он гладкий, одномерный, аккуратный и красивый. Основная задача облицовочного кирпича заключается в создании эстетичного вида, а также для укрепления конструкции, что особенно актуально для старых домов.

    Фундамент должен быть рассчитан на дополнительную нагрузку от материала, иначе возможно возникновение трещин и разрушения всей конструкции.

    В вопросе надежности, а также красоты необходимо определиться с разновидностью кирпича, так как важными характеристиками являются используемые материалы. В своем большинстве кирпичи разделяются на: керамические, клинкерные, гиперпесованные и силикатные.

    Керамический

    Облицовочный керамический кирпич, его размеры соответствуют уже описанным стандартам, значительных отличий в габаритах нет, но можно найти не все варианты размеров, а только более стандартные: одиночный, полуторный, двойной и евро.

    Его могут приготовлять как полнотелым, так и пустотелым, если есть необходимость в сохранении тепла или снижении нагрузки на сооружение. При этом поверхность керамического красного кирпича бывает самой разной: стандартная (гладкая), матовая, фактурная, сегодня можно найти декор практически под любой материал.

    Также кирпич может иметь несколько видов окраски, придания фактуры: окрашивание по всему объему, нанесение разноцветного состава или придания необходимой формы только для лицевой части (ангобирование) и окраска материала с лицевой стороны при помощи блестящей глазури (глазурование).

    При отделке деревянного покрытия часто используются различные виды шпаклевок, но наиболее популярной является акриловая. Тут все об этом прекрасном материале.

    Сегодня щебень занял свое определенное место в строительной области, без него нельзя построить ни одно сооружение. Здесь его характеристики объемного веса.

    Бетон является самой распространенной смесью, которая используется строителями. Перейдя по ссылке ознакомитесь, какой расход цемента на 1 куб бетона.

    Последняя разновидность используется для создания уникальных рисунков, мозаик, панно и т.д. Цена на облицовочный кирпич может сильно колебаться, и здесь влияют не только размеры, а и фактура. Наиболее дорогие и востребованные – это комбинированные варианты, где используется и фактура, и окрашивание.

    Керамический

    Сегодня практически во всех сферах используется автоматизированное производство и кирпич не исключение. При этом до конца ручной труд все равно не вышел из моды, существуют фирмы, которые до сих пор делают керамический кирпич вручную. Следует учитывать, что он не обладает идеальной формой или пропорцией.

    Керамический кирпич весьма востребован для восстановления старинных зданий, производства эксклюзивного дизайна поместья или придания эффекта старины.

    Цена на облицовочный кирпич, где размеры 250х85х65 мм (реже других габаритов) будет на 50-100% выше обычного, а с учетом доставки из Европы еще дороже.

    Клинкерный

    Кирпич клинкерный облицовочный имеет всевозможные размеры из уже перечисленных, что достигается благодаря использованию современной технологии производства. Также существует эксклюзивный, длинный кирпич с габаритами 528x108x37 мм.

    Он является более износостойким, а прочность материала на уровень выше, что позволяет использовать клинкерный вариант более широко, особенно в местах с высокой степенью эксплуатации поверхности. Им могут выкладываться дорожки, дворы, дверные проемы, цоколь.

    Клинкерный

    Особенность клинкерного варианта заключается в использовании среднеплавких и тугоплавких глин, которые обрабатываются при высокой температуре.

    Благодаря высокой плотности вода практически не впитывается, что предотвращает промерзание стены, но обладает высокой степенью теплопроводности.

    Более подробно о клинкерном кирпиче смотрите на видео:

    Гиперпрессованный

    Чаще всего используется в качестве обычной формы, а также евро кирпича облицовочного, напомним размер 250x85x65 мм. В его основе используется метод без обжига.

    Прочность достигается благодаря высокому давлению, состав простой – известняк измельченный, цемент и пигмент. Преимущество варианта в интересном виде – рваный скол, который создает общее впечатление камня из скалы.

    Благодаря внешнему виду дизайнеры его активно используют для формирования необычных рисунков, так как внешний вид практически не отличается от настоящего камня.

    Гиперпрессованный

    Материал обладает высокими техническими характеристиками: устойчив к износу, прочен, податлив к механической обработке, не разрушается от температурных воздействий, а также обладает идеальной формой.

    Единственный недостаток – из-за высокой плотности гиперпрессованный кирпич хорошо проводит тепло, можно устранить этот минус при помощи утеплителя.

    Силикатный

    Размер силикатного облицовочного кирпича также может быть разным, но в современном строительстве используются только: одинарные (250x120x65 мм), полуторные (250x120x88 мм) и двойные (250x120x138 мм) варианты, крайне редко у производителя можно найти какие-либо отличительные габариты.

    Сегодня силикатный кирпич теряет свою популярность, основная причина этому в широком разнообразии других вариантов.

    В целом он достаточно дешевый и качественный, но внешний вид несколько отстает по сравнению с другими разновидностями.

    Силикатный

    Ранее часто использовался из-за дефицита более интересных вариантов кирпича, а сегодня встречается значительно реже.

    Облицовочная плитка под кирпич

    Плитку можно назвать достойной альтернативой самому кирпичу благодаря более легкому процессу монтажа, а также меньшим затратам на материал и подготовительные работы. В целом плитка бывает достаточно разнообразная, от этого меняется и тип используемого сырья, а также технология приготовления.

    Размер облицовочной плитки под кирпич сильно зависит от исходного сырья.

    Так для плитки из декоративного бетона толщина составляет 24 мм, а для клинкера или керамики от 8 до 14 мм. Размеры сильно зависят от типа имитации и желаемого размера самого кирпича:

    • одинарная: 250×65 мм;

    Одинарная

    • полуторная: 250×88 мм;

    Полуторная

    • двойная: 250×120 мм.

    Расчет количества необходимой плитки производится легче, так как производитель указывает количество штук в 1 м2. Для эффекта керамического кирпича используется легкоплавкая глина, которая обрабатывается при невысокой температуре.

    При этом стоимость достаточно приемлемая, так как обжиг происходит всего 2 часа, а эстетический вид превосходный.

    Клинкерная плитка изготавливается из тугоплавких сортов сланца, при этом требуется длительный обжиг (36 часов) и высокая температура (1300 °C).

    Продукт получается более качественным, красивым, но в это же время дорогим.

    Выводы

    Самые популярные размеры облицовочного кирпича для строительства в Европе – это NF (стандартные) габариты 240x115x71 мм, DF (тонкие) используются чаще для облицовки 240х115х52 мм, немного меньше встречается евро кирпич, и иногда необычный 200х100х50.

    Сегодня предоставляется широкий ассортимент, где какой размер облицовочного кирпича покупатель закажет, такой и изготовят, вплоть до длинны в 500 мм, более полуметра делать не эффективно. Каждый год ассортимент размеров пополняется и тенденция неуклонна.

    Передача тепла от топочных газов

        Пример 21-4. Определить расход топлива (подмосковный уголь марки Б) в барабанной сушилке диаметром В = 1,6 и длиной L = 10 м, производительность которой по высушенному материалу Ог = 8750 кг/ч. Количество влаги, испаряемой из материала, = 1250 кг/ч. Сушка производится топочными газами, движущимися прямотоком с высушиваемым материалом. Температура топочных газов на входе в сушилку = 650° С, на выходе из нее 2 =100° С. Материал поступает в сушилку при температуре = 10° С и удаляется из нее, имея температуру 82 = 90° С. Теплоемкость высушенного материала Сг = 545 дж/кг-град (0,13 ккал/кг-град). Коэффициент тепло-передачи от топочных газов в сушилке к окружающему воздуху через стенку барабана, снаружи покрытую теплоизоляцией = 0,895 вт/м -град (0,85 ккал/м ч град). [c.749]
        И только экранированием топочной камеры и увеличением ее объема были созданы нормальные условия для работы змеевика. Были созданы трубчатые печи радиантного типа. В ранних конструкциях таких печей трубы потолочного экрана защищали от сильного воздействия пламени манжетами из огнестойкого материала. Гофрированными чугунными манжетами на конвекционных трубах повышали поверхность нагрева в конвекционной камере печи. В результате экранирования потолка печи усилилась передача тепла радиацией, снизилась температура дымовых газов над перевалом и отпала необходимость в защитных манжетах и рециркуляции дымовых газов. Для максимального использования тепла [c.273]

        В топках, предназначенных для сжигания топлив с тугоплавкой золой, газообразных и жидких топлив производится глубокое охлаждение газов в связи с тем, что при высоких температурах передача тепла топочным экранам излучением более эффективна, чем передача теп-396 [c.396]

        Различные вещества проводят тепло по-разному. Некоторые вещества, например металлы, проводят тепло хорошо, а такие вещества, как дерево, кирпич, асбест, воздух или другие газы, являются плохими проводниками тепла. Накипь, отлагающаяся из воды на стенках котла, проводит тепло хуже стали примерно в 50 раз, а сажа — в несколько сот раз. Поэтому очень важно, чтобы поверхность нагрева котлов была всегда чистой как со стороны воды, так и со стороны газов. Отложения сажи и накипи, обладающие малой теплопроводностью, затрудняют передачу тепла от топочных газов через стенки труб или секций котла воде. При этом тепло топочных газов используется в котле недостаточно полно, что приводит к перерасходу топлива, недостаточной выработке котлом пара или горячей воды, а в некоторых случаях — к опасному перегреву стенок котла. [c.18]

        Режим работы барботажного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, возрастает интенсивность передачи тепла от газа к кислоте и, следовательно, увеличивается производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются барботажные трубы в первой камере и увеличиваются потери кис, лоты вследствие ее термического разложения. Поэтому температуру топочных газов на входе в концентратор поддерживают в пределах 800—900 °С. [c.377]

        Режим барабанного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, повышается интенсивность передачи тепла от газа к кислоте, а следовательно, и производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются барботажные трубы первой камеры и увеличиваются потери кислоты вследствие ее термического разложения. Поэтому температуру топочных газов иа входе в концентратор поддерживают в пределах 800—900°. Для этого топочные газы, выходящие из топочного пространства с температурой 1000—1100°, смешивают в камере смешения с холодным воздухом. [c.294]


        Режим работы барботажного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, возрастает интенсивность передачи тепла от газа к кислоте и, следовательно, увеличивается производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются [c.379]

        Необходимо отметить, что каждый из перечисленных способов передачи тепла отдельно почти не встречается в практической работе, а в большинстве случаев один вид теплообмена сочетается с другим. Так, например, в трубчатой печи тепло дымовых газов передается экранам труб и стенкам топочной камеры одновременно путем излучения и конвекции. В кладке печи и стенках труб змеевика тепло передается путем теплопроводности, а от стенок печи в топку путем излучения и конвекции одновременно. Таким образом, теплопередача представляет собой довольно сложный процесс. [c.49]

        Нагревание выпариваемого раствора производится путем передачи тепла от нагревающего агента через стенку, разделяющую оба вещества, либо путем непосредственного соприкосновения веществ. Выпаривание путем непосредственного соприкосновения нагревающего агента е раствором применяется только при обогреве топочными газами. [c.468]

        Для обогрева сушильных устройств (камер) обоих типов используют пар, горячую воду, электроэнергию или топочные газы. Выбор теплоносителя для калориферов зависит от вида энергии, применяемой на предприятии. Конвекционный метод сушки обеспечивает высокую степень равномерности нагрева и чистоты воздуха, необходимых для получения хорошего качества лакокрасочных покрытий. Недостатки конвекционной сушки — громоздкость сушильного оборудования, значительная потеря полезной площади цеха, перерасход тепловой энергии за счет нагрева окружающего воздуха в камере в процессе сушки, способ передачи тепла, в результате которого процесс высыхания начинается с поверхности лакокрасочного покрытия, а образовавшаяся поверхностная пленка препятствует улетучиванию растворителей, что ухудшает и удлиняет процесс сушки лакокрасочных покрытий. [c.233]

        С увеличением температуры дымовых газов Т , покидающих топочную камеру, уменьшаются количество тепла, передаваемого радиантным трубам, коэффициент прямой отдачи и увеличивается теплонапряженность поверхности нагрева, что связано с более эффективной передачей тепла излучением. [c.536]

        Передача тепла осуществляется за счет контакта нагреваемой системы через стенку аппарата с теплоносителем, обладающим высоким теплосодержанием или при непосредственном контакте с нагреваемым материалом. Теплоносителем называется вещество или система веществ, используемое в качестве среды для нагревания. В качестве теплоносителей для средне-и низкотемпературных процессов в химической промышленности применяются горячий воздух, горячая вода, насыщенный и перегретый водяной пар, топочные газы, высококипящие органические соединения, твердые зернистые материалы (обычно зерна катализатора), [c.57]

        Рассмотренная топочная камера располагает достаточным объемом для обеспечения хорошего сжигания топлива при умеренной скорости газа. При этом мощность, затрачиваемая на дутье, сводится к минимуму благодаря эффективному использованию передачи тепла излучением. Стенки топочной камеры для обеспечения гидродинамической устойчивости испарительных поверхностей в условиях естественной или принудительной циркуляции пароводяной смеси могут быть экранированы длинными вертикальными трубами [c.228]

        Барабанные контактные сушилки. В барабанной сушилке с передачей тепла через стенку (рис. ХУ-34) топочные газы, получаемые в топке /, омывают барабан 2 снаружи, а затем проходят через внутренний цилиндр 3 и отсасываются вентилятором 4. Высушиваемый материал движется слева направо по кольцевому пространству между стенками барабана 2 и цилиндра 3 (направление движения материала на рисунке стрелками не указано). [c.627]

        Передача тепла от пламени к экранным поверхностям нагрева идет одновременно с процессом горения, который генерирует в топочной среде внутренние источники теплоты. Уровень температуры топочных газов и характер ее изменения подлине факела определяется соотношением между интенсивностью горения и интенсивностью теплоотдачи к экранным трубам. В корне факела наблюдается более или менее быстрый подъем температуры, а в хвостовой части факела имеет место постепенный спад, так как но мерс снижения интенсивности тепловыделения превалирующей становится интенсивность теплоотдачи. [c.56]


        Интенсивность передачи тепла радиацией от факела пламени и топочных газов к экранным поверхностям, нагрева зависит от температурных, оптических (степень черноты), геометрических (взаиморасположение факела и экранов) и аэродинамических (характер заполнения экранированной камеры движущейся топочной средой) факторов. Количество тепла Qл, переданного излучением в топочной камере, зависит от следующих параметров  [c.56]

        Передача тепла конвекцией. В печах, в которых температура не превышает 500°. тепло передается садке главным образом, но не полностью конвекцией. В таких печах применяют очищенное топливо, которое обычно сжигают в отдельной топочной камере, через которую заставляют циркулировать газы, забираемые вентилятором из камеры иагрева. Печь такого типа иногда называют печью с принудительной циркуляцией. Важно. [c.347]

        Большие возможности интенсификации процесса пиролиза создают жидкие теплоносители благодаря высокой теплопередаче от жидкости к древесине. Задача в этом случае сводится к максимальной передаче тепла из топки самому теплоносителю, а в этом отношении накоплен богатый опыт в котлостроении, нефтеперегонной промышленности и др., где жидкости нагреваются топочными газами. [c.63]

        Непосредственный обогрев крекинг-труб радиацией или топочными газами применяется во всех действующих установках. Как было указано выше, передача тепла радиацией или конвекцией может [c.255]

        Для поддержания технологического режима обслуживающий персонал обычно усиливает шуровку топки, что сопровождается увеличением температуры дымовых газов на перевалах выше предельно допускаемой. Но этот способ продлить срок работы установки приводит к еще большей закоксованности печных труб. И, наконец, при высоком тепловом напряжении топочного пространства и плохой передаче тепла сырью происходит местное повышение температуры стенки трубы, что снижает прочность металла и при внутреннем избыточном давлении труба в слабых местах начинает раздуваться. Обычно отдулины появляются с тех сторон печных труб, которые обращены к факелу форсунок. Стенки труб в местах отдулин становятся тоньше, и, если в этот момент не остановить печь на ремонт, отдулина приводит к прогару трубы и пожару в печи. [c.100]

        Большое число тепло- и массообменных процессов осуществляется непосредственной передачей тепла от топочных газов, полученных при сжигании газообразного или жидкого топлива. Взрывоопасность процессов при огневом обогреве обусловливается возможностью взрыва образующихся парогазовых смесей топлива с воздухом в топках и разрушения теплообменных эле- [c.190]

        Передача тепла от пламени и продуктов сгорания к поверхностям нагрева, размещенным в топке, осуществляется в основном посредством излучения. Количество передаваемого тепла радиацией зависит от условий воспламенения, горения и дожигания топлива, т. е. смесеобразования и аэродинамических особенностей топки. Эти процессы в реальных условиях лучистого обмена пламени с окружающей средой, в объеме среды, пламени и среды с ограждающими поверхностями топки определяют поля температур и степеней черноты (состав и концентрацию излучающих газов, концентрацию сажистых, золовых и пылевых частиц) в топочной камере [1—3]. Взаимозависимость лучистого теплообмена и горения осложняет расчет теплоотдачи в топках. [c.375]

        Большая часть тепла через поверхность реакционных труб передается посредством радиационного излучения от раскаленных стенок топочной камеры и от самого пламени, а в меньшей степени — за счет конвективной передачи от потока горячих дымовых газов. Для увеличения последней вместо применявшегося ранее прямотока дымовых газов в топке и газопаровой смеси в трубах (обычно сверху вниз) в настоящее врем я обычно применяется схема противотока — топочные газы идут снизу вверх навстречу реакционной смеси. [c.171]

        При теплообмене в котлах и печах наблюдаются все три способа передачи тепла одновременно, однако на разных стадиях этого процесса отдельные из них становятся преобладающими. Так, передача тепла лучеиспусканием, называемая еще прямой отдачей , играет ( основную роль в топочной камере, где происходит горение топлива и температура газов наиболее высока. Частично лучеиспусканием передача тепла происходит и в газоходах котла или печи от на-I гретых внутренних стенок, газовых перегородок и потока газов. [c.17]

        Барабанные сушилки. Для сушки сыпучих материалов широкое применение нашли барабанные сушилки, работающие чаше всего на топочных газах. В зависимости от метода передачи тепла от теплоносителя к высушиваемому материалу барабанные сушилки делятся на три группы  [c.433]

        В связи с этим появилась идея избавиться от неэффективной передачи тепла от топочных газов через стенку, а для компенсации эндотермичности реакции использовать теплоту сгорания части углеводородов непосредственно в реакционном пространстве (окислительная конверсия). При совместной подаче метана, технического кислорода и водяного пара (или двуокиси углерода и смеси пара с двуокисью углерода) происходят экзотермические реакции сгорания углеводородов, тепло которых расходуется на эндотермические процессы конверсии углеводорода. При объемном соотношении СН4 О2 Н20= 1 0,55 1 суммарный процесс становится немного экзотермическим и выделяющееся тепло расходуется на подогрев исходной смеси и компенсацию потерь тепла в окружаюш ую среду. При окислительной конверсии реактор (конвертор) выполняется в виде шахты, футерованной изнутри огнеупорным кирпичом. В нем имеется специальная решетка, на которой насыпан катализатор. Для такого аппарата не требуется значительных количеств жаростойкой стали, и полезный объем его значительно возрастает по сравнению с трубчатой печью. [c.123]

        Большим недостатком рекуператоров является их быстрая засоряемость. Отходящие газы всегда содержат пыль, копоть ИТ. п. воздух также приносит с собою много пыли. Эта пыль отлагается в каналах и засоряет их, вследствие чего передача тепла воздуху от дымовых газов уменьшается. Нередко засорение рекуператора бывает настолько значительным, что тяга в печи сильно ослабевает и пламя выбивает из топочных дверок. Ввиду этого в стенах рекуператора делают специальные окна — отверстия, закладываемые кирпичом, которые время от времени открывают для чистки каналов. [c.114]

        Башня сжигания-охлаждения без орошения внутренней стенки стекающей кислотой. В связи с увеличением выпуска кислотостойких материалов (молибденовых сталей, никелевых сплавов) появилась возможность выполнить цельнометаллическую вертикальную башню. По конструкции ее можно условно отнести к конструкциям типа труба в трубе . Этот аппарат позволяет совместить процесс сжигания фосфора и охлаждение топочных газов за счет интенсивной передачи тепла через стенки к охлаждающей воде. Аппаратом этого типа оборудованы теплообменно-испарительные системы (см. с. 123), для которых интенсивность сжигания фосфора не является существенным показателем. [c.167]

        Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляется путем передачи тепла кальцинируемой массе от топочных газов (через металлические стенки барабана), полученных сжиганием топлва в топке содовой печи. Режим работы топки и ее питания топливом регулирует форсунщик в зависимости от [c.17]

        Тепловой режим содовой печи. Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляется путем передачи тепла кальцинируемой массе от топочных газов (через металлические стенки барабана), полученных сжиганием топлива в топке содовой печи. Режим работы топки и ее питание топливом регулирует форсунщик в зависимости от величины удлинения барабана печи, учитывая при этом температуру и содержание (титр) соды в кальцинируемой массе.  [c.139]

        В заводских условиях подогреваемая при перегонке жидкость отделяется от источника тепла (пара, топочных газов и т. п.) стенкой аппарата или змеевика. Наибольший интерес для нас будет представлять поэтому вопрос о передаче тепла через стенку. [c.42]

        Передача тепла от топочных газов [c.56]

        Установка Нокса представляла собой единственный пример сооружений, использовавший принцип непосредственной передачи тепла от газов к парам или газам. Основной принцип установки Нокса состоял в том, что пары нефти, введенные в реакционную камеру, смешивались с раскаленными инертными газами [4]. Перс давая парам нефти тепло, они вызывали глубокий крекинг, вследствие чего получался бензин антидетонирующих свойств, содержащий 60—70 % ароматических углеводородов. Реакционных камер в установке Нокса было три одна из них работала на крекинг, две других являлись вспомогательными. Всего в у становке имелись три печи. Из них две обогре-ва.пись топочными газами, третья нагревала газ. Газ посту нал в печи из мазу гиых теплообменников и ггмел температуру 260 С. Газы, выходящие из печи, нагревались значителгшо выше – до 980 С. Средняя температура смеси газа и паров, таким образом, не превышала 560 С при давлении 7 атм. [c.40]

        Основным фактором, определяющим протекание процесса коксования углей, является интенсивность передачи тепла дымовых газов в толщу угольной шихты, которая при прочих равных условиях обратно пропорциональна температуропроводности шихты (очень малой по своей величине) и прямо пропорциональна квадрату половины ширины коксового пирога . Поэтому камеры коксовых печей делаются очень узкими (407 мм), а стенки их — тонкими (140 мм). На рис. 4-8 показаны поперечный и продольный разрезы печи Гипрококса (изображенная на рисунке батарея условно состоит из двух камер). Уголь загружается в печь через люки, кокс выгружается через двери, футерованные огнеупорным кирпичом. Коксовые печи отапливаются смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 1 ООО—1 100 ккал1м . Опыт показывает, что при отоплении их одним доменным газом с теплотой сгорания 840—860 ккал1м резко увеличивается продолжительность коксования из-за более низкой температуры продуктов горения. Газ и воздух поступают через клапаны в подовые каналы 1 и 2, ведущие с обеих сторон в газовый 3 и воздушный 4 регенераторы для подогрева газа и воздуха. Из регенераторов газ и воздух по косым ходам поступают в обогревательные (топочные) каналы. Горение в обогревательных каналах (вертикалах) происходит по всей длине камеры попеременно то в четных, но в нечетных вертикалах. Продукты сгорания газа переходят через верхний перевал вертикалов и затем в косые ходы, ведущие в регенераторы 5 и 6, затем в подовые камеры регенераторов, а затем через клапаны и коллекторы — к дымовой трубе. Через определенный промежуток времени направление движения газов меняется на обратное, что достигается путем переключений клапанов, и те регенераторы, которые нагревались дымовыми газами, начинают подогревать газ и воздух, а остывшие регенераторы, в которых в предыдущий период нагревались газ и воздух, включаются на разогрев уходящими газами. [c.40]

        Специальными опытами на промышленной печи длиной 28 лс и диаметром 2,3 м была изучена степень обезвоживания карналлита в зависимости от температуры в различных точках по длине печи. Полученные данные представлены а рис. 18. Верхняя кривая показывает, что температура топочных газов по мере их продвижения быстро понижается. За первую половину своего пути, который газы проходят примерно за 6—7 сек., температура их понижается с 620 до 170°, т. е. на 450°, а за вторую-половину пути температура понижается с 170 до 120°, т. е. лишь, на 50°. Это свидетельствует о том, что основная передача тепла от газа к материалу, а следовательно, и собственно процесс обезвоживания происходят в основ1ном лишь тогда, когда-карналлит переместится до середины печи. При этом обезвоживание карналлита идет особенно энергично на последних 6—8 м его пути. Нижняя кривая, характеризующая степень обезвоживания карналлита в различных точках по длине печи, подтверждает сказанное. [c.62]

        Уравнение теплопередачи должно учитывать теплоотдачу экрану радиацией и конвекцией. Передача тепла радиацией определяется уравнением Стефана-Больцмана, для решения которого необходимо знать температуры излучающего и поглощающего источников. Температура последнего, т. е. радиантных труб, обычно известна, но неизвестна средняя эффективная температура продуктов горения (но1 ло1цающен среды). Выше было отмечено, что изменение температур в TOHi e подчиняется сложному закону. Предполагается, что в больших топочных нространстпах процесс теплоотдачи определяется периферийными температурами, в данном случае температурой газов 1Ш перевале. Ото не означает, одпако, что температура ) газов на перевале раина средней эффективной температуре поглощающей среды последняя всегда вьппе. В связи с этим Н. И. Белоконь вводит понятие эквивалентной абсолютно черной поверхности, излучение которой при температуре газов на выходе из топки (на перевале) равно всему прямому и отраженному излучению. Другими словами, общее количество тепла, передаваемого эквивалентной [c.118]

        Наибольшее влияние на передачу тепла в радиационной секции имеет температура газовой среды. Наивысшей температуры газовой среды можно достичь в такой топочной камере, в которой нет поверхностей, поглощающих тепло, и все выделившееся тепло используется на нагрев продуктов горения. Эта так называемая максимальная температура горения в топке никогда не достигается, так как часть тепловой энергии, выделившейся при горении, передается трубам печи. Распределение температуры в газовой среде, как правило, неизвестно, однако в общем можно предположить, что температура газовой среды непрерывно снижается от факела по направлению движения газов и в направлении к ограничивающим поверхностям, причем самой низкой температуры Тр достигают газы на выходе из радиационной секции. Чтобы выразить переход тепла в радиационной секции простым отношением, для расчета вводится так называемая эффективная температура газовой среды Та, т. е. температура, при которой газовая среда передала бы то же количество тепла поглощающей поверхности, которое она передает при действительном распределении температур в радиационной секции. Эта эффективная температура всегда ниже максимальной температуры газов Гщах и выше температуры газов на выходе из радиационной секции Т р, к которой она очень близка при сильной турбулизации в радиационной секции. [c.65]

        В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

        Теплообмен в трубчатой печи. На рис. 4.17 изображен поперечный разрез печи шатрового типа. Она имеет две топочные камеры (радиант-ные камеры, отделенные друг от друга перев1ыьными стенками). Вради-антных камерах сжигается топливо. По стенкам камер размещены трубы в виде потолочных (1) и подовых (10) экранов. Здесь тепло сжигаемого топлива передается трубам за счет радиации от факела, образующегося при сжигании топлива. Между перевальными стенками находится камера конвекции, в которой тепло передается продукту, находящемуся втру-бах, непосредственным соприкосновением дымовых газов (конвекцией). Передача тепла в камере конвекции тем эффективней, чем выше скорость дымовых газов в ней и чем больше поверхность труб конвекционного пучка. Сырье в печи вначале направляется в конвекционную камеру, а затем — камеру радиации. Основная доля тепла нагреваемому сырью или продукту передается в камере радиации (70-80%), наделю конвекционной камеры приходится 20-25%. [c.90]

        Передача тепла радиацией. Источником тепла в топочной камере с.чужат факел и продукты сгорания топлива. Эти источники тепла передают лучистую пнергию экранным трубам и кладке. Часть этого тепла кладка отражает на поверхность радиантных труб, а небольшая часть теряется в окружающую среду через стенки кладки. Темнература дымовых газов различна в ра.ч-ных частях топки. [c.321]

        Для утилизации тепла уходящих топочных газов используются воздухоподогреватели и котлы-утилизаторы. Подача к горелкам воздуха, предварительно подогретого в печах, интенсифицирует процесс горения, увеличивает передачу тепла змеевикам за счет излучения. На технологических установках НПЗ эксплуатируются воздухоподогреватели трех типов а) трубчатые рекуперативные конструкции ВНИИНефтемаша (ВТР) б) трубчатые конструкции ВНИПИНефти с предварительным подогревом атмосферного воздуха в калориферах горячей водой или водяным паром (ВПЧР) в) комбинированные из чугунных ребристых и ребристо-зубчатых труб (ВОЭН). [c.234]

        Передача тепла от топочных газов к тепловоспринимающей поверхности осуществляется за счет теплового излучения и конвекции. В зависимости от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания теплового нанряжения объема и конструктивных форм теиловоспри” пинающих поверхностей соотношения между лучистой и конвективной составляющей могут быть различны, что наряду с задачами эксперимента влияет на выбор типа прибора. [c.106]


    Худший в мире дирижер может изменить правила игры в условиях климатического кризиса

    Вы, наверное, знаете, что горячий чай в металлической чашке брать гораздо неприятнее, чем горячий чай в пене. Это классический пример того, как одни материалы лучше проводят тепло, чем другие. Вот почему дома часто изолируют таким материалом, как целлюлоза или стекловолокно; Вот почему горячие жидкости пенятся. В частности, металлы проводят тепло лучше, чем неметаллы, а твердые тела проводят тепло лучше, чем газы.Вот почему окна с двойным остеклением лучше изолируют ваш дом: если вы включите в свои окна тонкий воздушный карман, то этот воздух сделает многое.

    Исследователи из Ливерпульского университета в Великобритании создали материал, который, по их словам, имеет наихудшую теплопередачу практически из любого твердого материала, когда-либо доступного человеку. Если это звучит как странное направление для снижения, это не так — материал, который является ужасным проводником тепла, может стать превосходным изолятором, а подобные материалы могут сыграть ключевую роль в достижении нулевых выбросов парниковых газов в мире.Исследователи опубликовали свою работу в четверг в журнале Science .

    «Обнаруженный нами материал имеет самую низкую теплопроводность среди всех неорганических твердых тел и является почти таким же плохим проводником тепла, как и сам воздух», — говорит Мэтт Россейнски, химик из Ливерпульского университета в Великобритании и один из авторов исследования. в заявлении.

    Теплопроводность связана со структурой атома. Хотя газы могут быть более горячими, чем жидкости или твердые тела, они хуже проводят тепло, потому что их атомы разнесены дальше друг от друга.Чем больше способов вибрировать атомы внутри, тем больше способов эти атомы могут проводить тепло. Эти модели колебаний называются фононами; чем их больше у материала, тем лучше он проводит тепло.

    Итак, один из ключей к созданию материалов с худшими проводниками и лучшими изоляторами — это изменение атомной структуры материала. Следовательно, вы измените то, как фононы играют в этом материале.

    [См.: Что, черт возьми, такое квантовая сеть?]

    В Ливерпульском университете исследователи обратились к двум разным соединениям: одно называлось оксихлоридом висмута (переливающееся твердое вещество, которое часто используется для придания косметике жемчужного оттенка), а второе — оксиселенидом висмута.

    Оба материала имеют фононы, работающие в разных направлениях. Таким образом, складывая их вместе в одну кучу, исследователи могли сплавить их в материал, который будет особенно плохо передавать тепло через слои этой кучи.

    В результате получился материал, который, по словам его создателей, проводит тепло почти так же плохо, как газообразный воздух. При этом этот материал в десять раз хуже проводит тепло, чем жидкая вода, в сто раз хуже, чем твердый титан, и в тысячу раз хуже, чем сталь.

    Джон Алариа, физик из Ливерпульского университета и один из авторов исследования, считает, что создание таких материалов с низкой проводимостью, как у них, имеет больше применений, чем просто установление рекордов. «Эта стратегия может быть применена к другим важным фундаментальным физическим свойствам, таким как магнетизм и сверхпроводимость, что приведет к вычислениям с меньшим энергопотреблением и более эффективной передаче электроэнергии», — говорится в заявлении.

    Потеря тепла является их основным препятствием. На самом деле, нетрудно рассматривать потерю тепла как злого духа, преследующего каждую часть мировых энергетических систем.Большая часть этих потерь тепла происходит из-за трения, но большая часть этого тепла также происходит из-за потерь тепла через материалы. Если энергия, которая идет на обогрев вашего дома, уходит в воздух снаружи, то это отходы, и это отходы, которые уходят из нашей энергетической системы.

    [По теме: Наконец-то мы знаем, что вызывает северное сияние]

    Фактически, из-за мозаики неэффективности — плохого использования, потерь в электрической сети и, конечно же, отвода тепла — аналитики Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса подсчитали, что ошеломляющие две трети U.Производство S. энергии никогда не достигает своей конечной цели.

    Итак, говорят ученые, есть веская причина продолжать исследования подобных материалов. Создание более качественной изоляции и более качественных материалов может значительно сократить потребление энергии и значительно сократить зависимость мира от ископаемого топлива.

    Быстрый ответ: что является лучшим проводником тепла

    Металлы, проводящие тепло, лучшее серебро. Серебро — один из лучших металлов для проведения тепла, потому что оно действует как мощный отражатель.Медь. Медь — еще один хороший проводник тепла, поскольку она быстро поглощает тепло и удерживает его в течение длительного периода времени. Алюминий. Латунь.

    Что является лучшим проводником тепла*?

    Серебро – это металл, который является лучшим проводником тепла и электричества.

    Какой материал лучше всего проводит тепло?

    Медь обладает очень высокой теплопроводностью и намного дешевле и доступнее серебра, которое является лучшим металлом для проведения тепла.

    Какой проводник самый лучший?

    Лучшим проводником электричества является чистое серебро, но неудивительно, что это не один из наиболее часто используемых металлов для проведения электричества.

    Каковы 5 хороших проводников тепла?

    Некоторые материалы позволяют теплу проходить через них, и они известны как хорошие проводники тепла или теплопроводники, такие как железо, алюминий, медь, серебро, латунь, свинец и нержавеющая сталь.

    Какой самый плохой проводник тепла?

    Примечания: Серебро является лучшим проводником тепла, в то время как среди металлов свинец является самым плохим проводником тепла.Медь и алюминий являются хорошими проводниками, а ртуть — плохим проводником.

    Какой металл является лучшим проводником 10-го класса теплопроводности?

    Серебро

    является лучшим проводником тепла и электричества 10 класса по химии CBSE.

    Что лучше проводит тепло: дерево или пластик?

    Металл является хорошим проводником тепла, а дерево и пластик — хорошими изоляторами. Проводник хорошо передает тепловую энергию (тепло), в то время как изолятор плохо передает тепловую энергию (тепло).

    Какой металл является плохим проводником тепла?

    Свинец является плохим проводником тепла, потому что он легко вступает в реакцию с атмосферой с образованием оксида свинца, хотя мы знаем, что оксиды металлов также являются плохими проводниками тепла и электричества.

    Какие 4 плохих проводника?

    Плохой проводник означает, что вещество не будет легко проводить тепло или электричество (или и то, и другое) так же легко, как проводник. Некоторыми другими примерами плохих проводников электричества являются слюда, бумага, дерево, стекло, резина, тефлон и т. д.Некоторыми примерами плохих проводников тепла являются воздух, свинец и т. д. Надеюсь, это поможет.

    Какой плохой проводник?

    Материалы, плохо проводящие электричество, называются изоляторами. Некоторыми примерами являются дерево, стекло, пластмассы, неметаллические элементы, которые представляют собой полимеры углеводородов.

    Какие бывают 3 типа проводников?

    Многие материалы используются для передачи электроэнергии, но чаще всего в качестве типов проводников используются медь, сталь с медным покрытием, высокопрочные медные сплавы и алюминий.

    Хорошо проводят тепло?

    Ответ: Материалы, которые легко пропускают через себя тепло, называются хорошими проводниками тепла. Такие металлы, как медь и алюминий, имеют самую высокую теплопроводность, а сталь и бронза — самую низкую. Золото, серебро, железо и т. д. также являются примерами хороших проводников тепла и электричества.

    Почему некоторые материалы хорошо проводят тепло?

    Теплопроводность возникает, когда частицы более теплого вещества сталкиваются с частицами более холодного вещества и передают часть своей тепловой энергии более холодным частицам.Металлы являются особенно хорошими проводниками тепла, потому что они имеют свободно движущиеся электроны, которые могут быстро и легко передавать тепловую энергию.

    Что такое хороший теплоизолятор?

    Пластик, резина, дерево и керамика являются хорошими изоляторами. Они часто используются для изготовления кухонной утвари, например, ручек для кастрюль, чтобы не дать повару подняться и обжечь руку. Пластиковое покрытие также используется для покрытия большинства электрических проводов в приборах. Воздух также является хорошим теплоизолятором.

    Является ли кальций плохим проводником тепла?

    Кальций классифицируется как твердое вещество и металл.Как и большинство металлов, кальций является относительно хорошим проводником тепла и электричества.

    Какой материал не проводит тепло?

    Перо, мех и натуральные волокна являются примерами натуральных изоляторов. Это материалы, которые позволяют птицам, млекопитающим и людям оставаться в тепле. Таким образом, материалы, не проводящие тепло, называются изоляторами. Следовательно, вариант А является правильным ответом.

    Какой из следующих вариантов ответа является самым плохим проводником тепла?

    Неподвижный воздух — самый плохой проводник тепла.

    Является ли алмаз хорошим проводником тепла?

    В отличие от большинства электрических изоляторов алмаз является хорошим проводником тепла из-за сильной ковалентной связи и низкого рассеяния фононов. Измеренная теплопроводность природного алмаза составила около 2200 Вт/(м·К), что в пять раз больше, чем у серебра, самого теплопроводного металла.

    Что такое 5 изоляторов?

    Изоляторы: стекло. резинка. масло. асфальт. стекловолокно. фарфор. керамический. кварц.

    Является ли золото лучшим проводником тепла?

    Таким образом, металлы являются хорошими проводниками тепла. Золото, ртуть, свинец и сплавы — все они являются хорошими проводниками тепла. Но по сравнению с другими металлами золото является хорошим проводником тепла.

    Почему дерево плохой теплопроводник?

    Древесина имеет зазоры как внутри, так и на поверхности. Он пронизан микроскопическими воздушными карманами, оставшимися после высыхания живой древесины. Молекулярные вибрации от тепла медленно проходят через эти карманы.

    Почему пластик и дерево плохо проводят тепло?

    Пояснение: Дерево и пластик плохо проводят электричество, потому что электроны в них связаны со своими соответствующими «родительскими» атомами и не могут свободно двигаться. Следовательно, дерево или пластмасса не имеют свободно движущихся зарядов; следовательно, они не могут проводить электричество.

    Почему пластик плохо проводит тепло?

    Пластмассы являются плохими проводниками тепла, потому что у них практически нет свободных электронов, доступных для механизмов проводимости, таких как металлы.Теплоизоляционная способность пластмасс оценивается путем измерения теплопроводности.

    Плохой проводник тепла и электричества?

    Медная проволока. Медь, являясь металлом, имеет свободные электроны, доступные для проводимости. Упругость древесины и вода являются неметаллами и не имеют свободных электронов для проводимости. Поэтому они являются плохими проводниками электричества и тепла.

    Какой металл не является проводником тепла и электричества?

    Вольфрам — это металл, плохо проводящий тепло и электричество.

    Что такое плохой изолятор?

    Металлы, особенно серебро, являются хорошими проводниками электричества. Такие материалы, как стекло и пластик, являются плохими проводниками электричества и называются изоляторами. Они используются для предотвращения прохождения электричества там, где оно не нужно или может быть опасным, например, через наши тела.

    Песок хороший или плохой проводник?

    Песок не является плохим проводником тепла; на самом деле это очень эффективный проводник.

    Какой проводник не плохой?

    Селен — неметалл, не являющийся плохим проводником электричества.Селен не является металлом.

    Является ли алюминий плохим проводником электричества?

    Алюминий может проводить электричество, но не так хорошо, как медь. Алюминий образует электростойкую оксидную поверхность в электрических соединениях, что может привести к перегреву соединения.

    Является ли чистая вода изолятором?

    На самом деле чистая вода является отличным изолятором и не проводит электричество. Дело в том, что чистой воды в природе не найти, так что не смешивайте электричество и воду.

    В чем разница между хорошими и плохими проводниками тепла?

    Материалы, которые легко пропускают тепло, называются хорошими проводниками тепла. Материалы, которые не проводят тепло так легко и быстро, как металлы, являются плохими проводниками. Возьмите три стержня, по одному из алюминия, меди и железа.

    Какой металл является лучшим проводником?

    Давайте вернемся к периодической таблице, чтобы объяснить, какие металлы лучше всего проводят электричество. Количество валентных электронов в атоме — это то, что делает материал способным проводить электричество.Внешняя оболочка атома – это валентность. В большинстве случаев проводники имеют один или два (иногда три) валентных электрона.

    Металлы с ОДНИМ валентным электроном: медь, золото, платина и серебро. У железа два валентных электрона. Несмотря на то, что алюминий имеет три валентных электрона, он также является отличным проводником. Полупроводник — это материал, который имеет четыре валентных электрона.

    Электропроводность

    Металлическая связь заставляет металлы проводить электричество. В металлической связи атомы металла окружены постоянно движущимся «морем электронов».Это движущееся море электронов позволяет металлу проводить электричество и свободно перемещаться среди ионов.

    Большинство металлов в определенной степени проводят электричество. Некоторые металлы обладают более высокой проводимостью, чем другие. Медь, серебро, алюминий, золото, сталь и латунь являются обычными проводниками электричества. Наиболее проводящими металлами являются серебро, медь и золото.

    Проводящий порядок металлов

    Этот список электропроводности включает сплавы, а также чистые элементы.Поскольку размер и форма вещества влияют на его проводимость, в списке предполагается, что все образцы имеют одинаковый размер. Вот основные типы металлов и некоторые распространенные сплавы в порядке убывания отношения проводимости, как указано в Metal Detecting World.

    наилучшего в худшем случае – какой металл – лучший проводник электричества

    (одинаково размером)

    2 9
    1 серебро (чистый)
    меди (чистый)
    3 3 Золото (чистые)
    4
    6 Nickel 7 латунь
    8 Bronze
    9
    9 Железо (Pure)
    10 Platinum
    11 сталь (карбонизированные)
    12
    13 Нержавеющая сталь

    Проводимость

    «Серебро — лучший проводник электричества, потому что оно содержит большее количество подвижных атомов (свободных электронов).Чтобы материал был хорошим проводником, электричество, проходящее через него, должно перемещать электроны; чем больше в металле свободных электронов, тем больше его проводимость. Однако серебро дороже других материалов и обычно не используется, если только оно не требуется для специализированного оборудования, такого как спутники или печатные платы», — поясняет Sciencing.com.

    Проводимость меди

    «Медь обладает меньшей проводимостью, чем серебро, но дешевле и обычно используется в качестве эффективного проводника в бытовых приборах.Большинство проводов покрыты медью, а сердечники электромагнитов обычно обмотаны медной проволокой. Медь также легко паять и наматывать на провода, поэтому ее часто используют, когда требуется большое количество проводящего материала», — сообщает Sciencing.com. подвергается воздействию воздуха, это слишком дорого для обычного использования. Индивидуальные свойства делают его идеальным для конкретных целей.

    Проводимость алюминия

    Алюминий может проводить электричество, но он не проводит электричество так, как медь.Алюминий образует электростойкую оксидную поверхность в электрических соединениях, что может привести к перегреву соединения. В высоковольтных линиях электропередач, заключенных в стальной корпус для дополнительной защиты, используется алюминий.

    Цинк Проводимость

    На сайте ScienceViews.com поясняется, что «цинк — это металлический элемент серо-голубого цвета с атомным номером 30. При комнатной температуре цинк хрупок, но становится ковким при температуре 100 C. Податливость означает, что его можно согнуть. и формируется без разрыва. Цинк — умеренно хороший проводник электричества».

    Никель Проводимость

    Большинство металлов проводят электричество. Никель является элементом с высокой электропроводностью.

    Латунь Проводимость

    Латунь — это гибкий металл, используемый для небольших машин, поскольку его легко сгибать и формовать из него различные детали. Его преимущества перед сталью заключаются в том, что он немного более проводящий, дешевле в покупке, менее коррозионно-активен, чем сталь, и сохраняет ценность после использования. Латунь – это сплав.

    Бронза Проводимость

    Бронза представляет собой электропроводный сплав, а не элемент.

    Проводимость железа

    Железо имеет металлические связи, благодаря которым электроны могут свободно перемещаться вокруг нескольких атомов. Это называется делокализацией. Из-за этого железо является хорошим проводником.

    Платина Проводимость

    Платина является элементом с высокой электропроводностью и более пластична, чем золото, серебро или медь. Он менее пластичен, чем золото. Металл обладает отличной коррозионной стойкостью, стабилен при высоких температурах и обладает стабильными электрическими свойствами.

    Проводимость стали

    Сталь — это проводник и сплав железа. Сталь обычно используется для покрытия других проводников, потому что это негибкий и очень коррозионный металл при воздействии воздуха.

    Проводимость свинца

    «Хотя соединения свинца могут быть хорошими изоляторами, чистый свинец — это металл, проводящий электричество, что делает его плохим изолятором. Удельное сопротивление свинца составляет 22 миллиардных доли метра. Он находит применение в электрических контактах, потому что, будучи относительно мягким металлом, легко деформируется при затягивании и обеспечивает прочное соединение.Например, разъемы для автомобильных аккумуляторов обычно изготавливаются из свинца. Стартер автомобиля кратковременно потребляет более 100 ампер тока, что требует надежного подключения к аккумулятору», — поясняет сайт Sciencing.com.

    Проводимость нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь является относительно хорошим проводником электричества, как и все металлы.

    Факторы, влияющие на электропроводность

    Некоторые факторы могут влиять на то, насколько хорошо материал проводит электричество. ThoughtCo объясняет эти факторы здесь:

    • Температура:  Изменение температуры серебра или любого другого проводника изменяет его проводимость.Как правило, повышение температуры вызывает тепловое возбуждение атомов и снижает проводимость при одновременном увеличении удельного сопротивления. Зависимость линейна, но нарушается при низких температурах.
    • Примеси: Добавление примеси в проводник снижает его проводимость. Например, стерлинговое серебро не является таким хорошим проводником, как чистое серебро. Окисленное серебро не является таким хорошим проводником, как незапятнанное серебро. Примеси препятствуют потоку электронов.
    • Кристаллическая структура и фазы:  При наличии разных фаз материала проводимость немного замедляется на границе раздела и может отличаться от одной структуры к другой.Способ обработки материала может повлиять на то, насколько хорошо он проводит электричество.
    • Электромагнитные поля: Проводники генерируют свои собственные электромагнитные поля, когда через них проходит электричество, при этом магнитное поле перпендикулярно электрическому полю. Внешние электромагнитные поля могут создавать магнитосопротивление, которое может замедлять течение тока.
    • Частота:  Количество циклов колебаний переменного электрического тока, совершаемых в секунду, равно его частоте в герцах.Выше определенного уровня высокая частота может привести к тому, что ток будет течь вокруг проводника, а не через него (скин-эффект). Поскольку нет колебаний и, следовательно, нет частоты, скин-эффект не возникает при постоянном токе.

    Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия

    Вам нужны поставки стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный список металлопродукции для любого проекта, который вам нужен.Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или зайдите в наш прекрасный выставочный зал в Тампе.

    Запросите расценки онлайн по телефону
    или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801

    Какие вещества лучше всего проводят тепло?

    Вопрос задан: проф. Кейли Джерде
    Оценка: 5/5 (28 голосов)

    Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань, плохо проводят тепло.

    Какой материал является лучшим проводником тепла эксперимента?

    Чем выше число, тем лучше материал проводит тепловую энергию. Поэтому медь является лучшим проводником тепловой энергии, а сталь – худшим проводником тепловой энергии.

    Какие материалы могут легко передавать тепло?

    Проводник – это материал, который позволяет легко передавать внутреннюю (тепловую) энергию. Металлы, такие как медь и алюминий , являются лучшими проводниками тепла.

    Как проводится тепло?

    Тепло может перемещаться из одного места в другое тремя способами: Проводимость, Конвекция и Излучение . … Металл хорошо проводит тепло. Проводимость возникает, когда вещество нагревается, частицы получают больше энергии и сильнее вибрируют. Затем эти молекулы сталкиваются с соседними частицами и передают им часть своей энергии.

    Какие существуют 4 метода передачи тепла?

    Существуют различные механизмы теплопередачи, в том числе конвекция, теплопроводность, тепловое излучение и испарительное охлаждение .

    Найдено 44 похожих вопроса

    Какие существуют 3 метода теплопередачи?

    Тепло может передаваться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

    • Проводимость — это передача энергии от одной молекулы к другой посредством прямого контакта. …
    • Конвекция — это перенос тепла жидкостью, такой как вода или воздух. …
    • Излучение — это передача тепла электромагнитными волнами.

    Какой цвет поглощает больше тепла?

    Объект черного цвета поглощает все длины волн света и не отражает ни одного. Поэтому предметы черного цвета будут поглощать больше тепла. С другой стороны, белые объекты отражают все длины волн света и, следовательно, поглощают меньше всего тепла.

    Почему теплопроводность — медленный процесс?

    Для передачи тепла излучением не требуется никакой материальной среды.Энергия солнца приходит к нам в виде излучения. Теплопередача посредством теплопроводности — медленный процесс. … Это означает, что горелка передает тепло руке посредством излучения .

    Какой из них является плохим проводником тепла?

    Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань , плохо проводят тепло.

    Что происходит с твердыми телами при нагревании?

    При нагревании твердого тела частицы получают энергию и начинают вибрировать все быстрее и быстрее . … Дальнейший нагрев дает больше энергии, пока частицы не начнут отрываться от структуры. Хотя частицы все еще слабо связаны, они могут двигаться. В этот момент твердое тело плавится, превращаясь в жидкость.

    Каковы 5 хороших проводников тепла?

    Некоторые материалы позволяют теплу проходить через них, и они известны как хорошие проводники тепла или теплопроводники, такие как железо, алюминий, медь, серебро, латунь, свинец и нержавеющая сталь.

    Какой металл является самым плохим проводником тепла и электричества?

    Свинец является плохим проводником тепла, поскольку он легко вступает в реакцию с атмосферой с образованием оксида свинца, а оксиды металлов, как известно, также являются плохими проводниками тепла и электричества.

    Какое состояние вещества нагревается быстрее?

    Поскольку частицы расположены ближе друг к другу, твердые тела проводят тепло лучше, чем жидкости или газы.

    Какой металл является лучшим проводником тепла и электричества?

    Серебро также обладает самой высокой теплопроводностью среди всех элементов и самым высоким коэффициентом отражения света. Серебро — лучший проводник, потому что его электроны могут двигаться свободнее, чем электроны других элементов, что делает его более подходящим для проведения электричества и тепла, чем любой другой элемент.

    Почему нержавеющая сталь плохо проводит тепло?

    Наилучшая проводимость в случае меди может быть связана с тем, что медь является одновалентным металлом с чистой атомной структурой и, вероятно, имеет очень мало дефектов.Однако нержавеющая сталь является плохим проводником, поскольку имеет структуру сплава.

    Какой металл является лучшим проводником тепла?

    Медь обладает очень высокой теплопроводностью и намного дешевле и доступнее, чем серебро, которое является лучшим металлом для проведения тепла.

    Плохой проводник тепла и электричества?

    Медная проволока …. Медь, будучи металлом, имеет свободные электроны, доступные для проводимости. Эластичная древесина и вода являются неметаллами и не имеют свободных электронов для проводимости. Поэтому они являются плохими проводниками электричества и тепла.

    Какой плохой проводник?

    Неметаллы обычно являются плохими проводниками или изоляторами. … Плохой проводник имеет очень мало свободных электронов и будет иметь высокое сопротивление потоку электрического тока.Такие материалы, как , резина, стекло, дерево и т. д. , являются плохими проводниками.

    Какой способ передачи тепла самый быстрый?

    Излучение — самый быстрый способ передачи тепла, а проводимость — самый медленный способ передачи тепла. Излучение определяется как способ передачи тепла, который происходит через вакуум и не требует какой-либо физической среды.

    Что такое формула яда теплового потока?

    Уравнение стационарной диффузии тепла с источниками остается прежним.где ρ и J — электрический заряд и поля тока соответственно. Поскольку ∇ × E = 0, существует электрический потенциал Φ такой, что E = −∇Φ; следовательно, ∇ . E = ρ/ϵ0 дает уравнение Пуассона ∇2Φ = −ρ/ϵ0.

    Какой теплоизолятор лучше?

    Пластик, резина, дерево и керамика являются хорошими изоляторами. Их часто используют для изготовления кухонной утвари, например, ручек кастрюль, чтобы не дать повару подняться и обжечь руку.Пластиковое покрытие также используется для покрытия большинства электрических проводов в приборах. Воздух также является хорошим теплоизолятором.

    Какой цвет больше всего привлекает человеческий глаз?

    Цвет зеленый был создан путем анализа того, как палочки и колбочки в наших глазах стимулируются светом с разной длиной волны. Компания обнаружила, что человеческий глаз наиболее чувствителен к свету с длиной волны 555 нанометров — ярко-зеленому.

    Какой цвет не подходит для пребывания на солнце?

    Полезно знать! Большинство людей склонны избегать ношения черного цвета в летние месяцы, так как известно, что он притягивает больше тепла. Но оказывается, есть цвет, менее подходящий для лета, чем черный, и, что удивительно, это серый .

    Какой цвет самый горячий?

    Как бы высоко ни поднималась температура, сине-белый — самый жаркий цвет, который мы можем воспринимать.

    Какой материал плохо проводит тепло?

    В принципе, когда речь идет о теплопроводности, не все вещества одинаковы. Металлы и камень считаются хорошими проводниками, поскольку они могут быстро передавать тепло, тогда как такие материалы, как дерево, бумага, воздух и ткань, плохо проводят тепло.

    Какие металлы не являются хорошими проводниками? Хотя металлы считаются хорошими проводниками электричества и тепла, такие металлы, как ртуть, свинец, сплавы железа и хрома, титан и нержавеющая сталь, являются плохими проводниками по сравнению с серебром, медью и золотом.

    Какие материалы не поглощают тепло? Какие материалы не поглощают тепло? К ним относятся медь (92), железо (11), вода (0,12) и древесина (0,03). На противоположном конце спектра находится идеальный вакуум, который не способен проводить тепло и поэтому оценивается как нулевой. Материалы, плохо проводящие тепло, называются изоляторами.

    Какой материал дольше всего остается холодным? – Пылесос. Вакуум на сегодняшний день является самым известным изолятором для сохранения холода.
    – Алюминий.
    – Полиуретан (как в кулерах Yeti)
    – Пенополистирол.
    – Пластик.
    – Изоляция из стекловолокна.
    — Дерево.
    – Шерсть/Хлопок/Солома.

    Какой металл является плохим проводником? Вольфрам и висмут — это металлы, плохо проводящие электричество. Их много, но некоторые включают алюминий, висмут, галлий, индий, свинец, таллий, олово, унунгексий, унунпентий, унунквадиум и унунтрий.

    Какой материал плохо проводит тепло? – Дополнительные вопросы

    Какой материал не является хорошим проводником?

    Металлы, как правило, являются очень хорошими проводниками, то есть они легко пропускают ток.Материалы, которые не пропускают ток, называются изоляторами. Большинство неметаллических материалов, таких как пластик, дерево и резина, являются изоляторами.

    Какие есть термостойкие материалы?

    Огнеупоры представляют собой твердые термостойкие материалы, такие как цемент, кирпичи, сборные профили, керамика и огнеупорная глина. Некоторые из минералов, используемых для изготовления огнеупоров, включают глинозем, хромит, огнеупорные глины, магнезит и карбид кремния.

    Какой металл не является хорошим проводником тепла?

    Медь, сталь и железо, будучи металлами, имеют свободные электроны, доступные для проводимости.Вода является неметаллом и не имеет свободных электронов для проводимости. Следовательно, это плохой проводник.

    Какой материал не проводит тепло?

    Дерево, свинец и неметалл не являются хорошими проводниками тепла. Плохие проводники — это любые материалы, которые плохо проводят электричество, тепло или и то, и другое, и обычно называются изоляторами. Воздух также является примером изолятора.

    Какой металл дольше сохраняет холод?

    Итак, ответ на ваш вопрос заключается в том, что при равной массе стали и алюминия алюминий будет дольше оставаться холодным, поскольку для его нагрева на единицу массы требуется больше энергии, чем для нагрева стали.Таким образом, при одинаковом объеме обоих материалов сталь будет оставаться более холодной в течение более длительного времени.

    Какие материалы могут выдерживать низкие температуры?

    Обычные конструкционные стали, ферритные или мартенситные нержавеющие стали (серия 400), а также железо, хром и вольфрам становятся хрупкими даже при относительно низких температурах. С другой стороны, такие металлы, как медь, серебро, золото, алюминий и никель, остаются пластичными даже при очень низких температурах.

    Что лучше для жаркой погоды – хлопок или полиэстер?

    Хлопок мягкий, легкий, дышащий и впитывает пот, отводя тепло от тела и сохраняя прохладу.Хлопок довольно мнется, но смесь хлопка и полиэстера избавит вас от необходимости гладить.

    Какой материал не нагревается?

    Материалы с низкой теплопроводностью являются хорошими теплоизоляторами (т. е. не поглощают и не передают тепло). «Силиконовый аэрогель» имеет наименьшую теплопроводность. Кроме того, такие материалы, как пенополиуретан, стекловолокно или пеностекло, пенополистирол, также имеют низкую проводимость.

    Какой металл лучше всего проводит холод?

    Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий имеют самую высокую теплопроводность, а самая низкая – сталь и бронза.Теплопроводность является очень важным свойством при принятии решения о том, какой металл использовать для конкретного применения.

    Алюминий остывает быстрее, чем сталь?

    «1 кг алюминия требует в два раза больше энергии для нагревания, чем 1 кг стали. Однако алюминий имеет большую теплопроводность, чем сталь. Если горячую монету положить и на алюминиевую, и на стальную плиту одинаковой массы, какая монета остынет быстрее».

    Какой металл холодный?

    Какие материалы не нагреваются?

    Керамические волокна из кремния, бора, азота и углерода остаются прочными и стабильными даже при температурах выше 1500 градусов Цельсия.Керамические волокна из кремния, бора, азота и углерода остаются прочными и стабильными даже при температурах выше 1500 градусов Цельсия.

    Подходит ли полиэстер для жаркой погоды?

    Еще одна летняя ткань, которой лучше избегать, — полиэстер. Эта обычная ткань удобна для путешествий и устойчива к морщинам, но она также устойчива к влаге, что делает ее менее чем идеальной для жаркой летней погоды.

    Что лучше всего носить в жаркую погоду?

    Что лучше всего носить в жаркую погоду?

    Какие из следующих материалов не являются хорошими проводниками?

    Металлы, особенно серебро, являются хорошими проводниками электричества.Медь дешевле серебра, поэтому каждый год из нее делают миллионы миль электропроводки. Такие материалы, как стекло и пластик, являются плохими проводниками электричества и называются изоляторами.

    Какой металл не нагревается?

    Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий имеют самую высокую теплопроводность, а самая низкая – сталь и бронза. Теплопроводность является очень важным свойством при принятии решения о том, какой металл использовать для конкретного применения.

    2.7 Теплопроводы и изоляторы | Классификация веществ

    2.7 Теплопроводники и изоляторы (ESAAI)

    Теплопроводник — это материал, который позволяет передавать энергию в виде тепла. внутри материала, без какого-либо движения самого материала. Простой способ понять эту концепцию через простую демонстрацию.

    Теплопроводность

    Цель

    Для демонстрации способности различных веществ проводить тепло.

    Аппарат

    Вам понадобится:

    Метод

    • Налейте кипяток в две чашки так, чтобы они были заполнены примерно наполовину.

    • Поместите металлическую ложку в одну чашку и пластиковую ложку в другую.

    • Обратите внимание, какая ложка нагревается быстрее

    Будьте осторожны при работе с кипящей водой и при прикосновении к ложкам, так как можно легко обжечься.

    Результаты

    Металлическая ложка нагревается быстрее, чем пластиковая. Другими словами, металл хорошо проводит тепло, но пластик нет.

    Заключение

    Металл является хорошим проводником тепла, а пластик — плохим проводником тепла.

    Изолятор представляет собой материал, который не позволяет передавать электричество или энергию. Материалы которые являются плохими теплопроводниками, также могут быть описаны как хорошие теплоизоляторы.

    Здания с хорошей теплоизоляцией требуют меньше энергии для обогрева, чем здания без теплоизоляции. Два здания материалы, которые используются все больше и больше во всем мире, минеральная вата и полистирол . Минеральная вата является хорошим изолятором, потому что она удерживает воздух в матрице. шерсть, чтобы тепло не терялось. Поскольку воздух — плохой проводник и хороший изолятор, это помогает удерживать энергию. внутри здания. Полистирол также является хорошим изолятором и способен удерживать прохладные вещи холодными и горячими. горячий.Дополнительным преимуществом является устойчивость к влаге, плесени и грибкам.

    Подробнее о теплопроводности

    Посмотрите на таблицу ниже, в которой показана теплопроводность ряда различных материалов, а затем ответьте на следующие вопросы. Чем выше число во втором столбце, тем лучше материал. теплопроводность (т. е. хороший проводник тепла). Помните, что материал, эффективно проводящий тепло, также будет терять тепло быстрее, чем изоляционный материал.{-1}$}\))

    Серебро

    \(\текст{429}\)

    Нержавеющая сталь

    \(\текст{16}\)

    Стандартное стекло

    \(\текст{1,05}\)

    Бетон

    \(\text{0,9}\)–\(\text{2}\)

    Красный кирпич

    \(\текст{0,69}\)

    Вода

    \(\текст{0,58}\)

    Полиэтилен (пластик)

    \(\text{0,42}\)–\(\text{0,51}\)

    Древесина

    \(\text{0,04}\)–\(\text{0,12}\)

    Полистирол

    \(\текст{0,03}\)

    Воздух

    \(\текст{0,024}\)

    Используйте эту информацию, чтобы ответить на следующие вопросы:

    1. Назовите два материала, которые являются хорошими теплопроводниками.

    2. Назовите два материала, которые являются хорошими изоляторами.

    3. Объясните почему:

      1. Красный кирпич — лучший выбор, чем бетон, для строительства домов, которые нуждаются в меньшем внутреннем отоплении.

      2. Нержавеющая сталь подходит для изготовления кастрюль

    Проведение научного эксперимента по теплу

    Какой материал лучше проводит тепло: дерево, пластик или металл? В этом эксперименте мы узнаем о проведении тепла и о том, как различные материалы проводят тепло по-разному.

    Примечание. Хотя материалы для этого эксперимента найти несложно, одним из материалов является кипящая горячая вода. В зависимости от возраста ваших детей важна помощь взрослого. Смотрите наше демонстрационное видео и инструкции для печати ниже.

    ПЕРЕЙТИ К РАЗДЕЛУ:  Инструкции | Видеоурок | Как это работает

    Необходимы расходные материалы

    • Маленькая стеклянная чаша
    • Три ложки (1 из дерева, 1 из пластика и 1 из металла)
    • Сливочное масло
    • 3 бусины
    • Кипяток

    Инструкции по проведению теплофизического эксперимента

    Шаг 1 – Начните с помещения 3 ложек в небольшую стеклянную миску.

    Шаг 2 – Положите на каждую ложку небольшой кусочек сливочного масла.

    Шаг 3 – Наденьте по бусине на каждый кусочек масла.

    Шаг 4 – Осторожно налейте горячую кипящую воду в чашу, пока она почти не наполнится. Будьте осторожны, чтобы ложки не упали в миску.

    Шаг 5 – Внимательно наблюдайте, что происходит с бусинами. Запишите свои наблюдения.Все бусы вели себя одинаково? Ты знаешь почему? Узнайте ответ в разделе «Как работает этот эксперимент» ниже.

    Полезный совет: Вероятно, вам придется наблюдать за экспериментом в течение 5–10 минут, прежде чем что-либо произойдет.

    Видеоурок


    Проведение теплового эксперимента Пошаговое обучающее видео

    Как работает научный эксперимент

    Тепло может распространяться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.В этом эксперименте тепло передавалось посредством теплопроводности.

    Теплопроводность — это передача тепла от одной частицы материи к другой без движения самой материи. Когда материя нагревается, частицы, составляющие материю, начинают двигаться быстрее.

    В этом эксперименте, когда мы помещали ложки в кипящую воду, быстро движущиеся частицы воды сталкиваются с медленно движущимися частицами ложки. В результате столкновения частиц воды с частицами ложки частицы ложки начинают двигаться быстрее, а металлическая ложка становится более горячей.Когда металлическая ложка нагревается, масло начинает таять, и шарик соскальзывает с нее.

    Почему шарик скользил по металлической ложке быстрее, чем по деревянной или пластиковой ложке? Металл является хорошим проводником тепла, а дерево и пластик хорошими изоляторами . Проводник хорошо передает тепловую энергию (тепло), в то время как изолятор плохо передает тепловую энергию (тепло).

    Надеюсь, вам понравился эксперимент. Вот несколько инструкций для печати:

    Проведение теплотехнического эксперимента

    Материалы

    • Маленькая стеклянная чаша
    • Три ложки (1 из дерева, 1 из пластика и 1 из металла)
    • Масло сливочное
    • 3 бусины
    • Кипяток

    Инструкции

    1. Начните класть 3 ложки в маленькую стеклянную миску.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.