Излучение в технике примеры: Презентация по физике на тему «Излучение в природе и технике» (8 класс)

таблица, сравнение видов теплопередачи, примеры в природе и в технике

Виды теплопередачи

Определение 1

Теплопередача — это процесс передачи тепла от одного тела к другому или внутри тела, если существует разность температур. Теплота передается от объекта с большей температурой к объекту с меньшей.

Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.

Теплопроводность

Определение 2

Теплопроводность — это процесс или способность переноса тепловой энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемого хаотически движущимися частицами тела (молекулами, атомами, электронами). Получая тепловую энергию извне, частицы вещества начинают интенсивнее колебаться и, взаимодействуя с соседними частицами, передают им часть полученного потенциала.

Вещества обладают разной теплопроводностью. Чем меньше расстояние между молекулами вещества, тем больше теплопроводность. Из всех твердых веществ наибольшая теплопроводность у металлов, у жидкостей — низкая, газы очень плохо проводят тепло.

Конвекция

Определение 3

Конвекция — способ передачи теплоты, при котором энергия переносится при перемещении слоев жидких или газообразных веществ.

При конвекции нагревающийся слой жидкости или газа расширяется, его объем увеличивается, а плотность уменьшается. Более легкая нагретая часть вещества поднимается вверх, формируя потоки теплой жидкости или газа. Холодное вещество, как более тяжелое, опускается на освободившееся место.

Конвекция может быть свободная и принудительная.

Излучение

Определение 4

Излучение — вид теплопередачи, при котором энергия передается с помощью электромагнитных волн.

Энергию излучают все тела при любой температуре. Тела, имеющие темную поверхность, сильнее поглощают электромагнитные волны и быстрее нагреваются, также они быстрее остывают. Тела со светлой поверхностью сильнее отражают волны, нагреваются и остывают медленнее.

Сравнительная таблица

Вид теплопередачи	Механизм теплопередачи	Возможное агрегатное состояние вещества				Сопровождается переносом вещества
		твердое	жидкое	газ	вакуум
Теплопроводность	от молекулы к молекуле при тепловом движении	+ (преимущественно в твердых телах)	+	+	—	нет
Конвекция	теплыми потоками жидкости или газа	—	+	+	—	да
Излучение	электромагнитной волной	возможно в любых прозрачных средах		+	+	нет

Примеры теплопередачи

Примеры теплопроводности

1. Передача тепла от теплоносителя (воды) корпусу радиатора отопления.

2. Явление широко используется в быту: нагревание утюга, приготовление твердой пищи.

3. Везде, где нужна теплоизоляция, используют материалы с низкой теплопроводностью: утеплители для зданий, материалы для изготовления теплой одежды содержат между волокон воздух, который обладает низкой теплопроводностью.

Ниже увеличенное фото утеплителей, применяемых в строительстве. Все они имеют волокнистую или пористую структуру.

Источник: stroyday.ru

4. Между стенками термоса находится вакуум, поэтому содержимое термоса может оставаться горячим длительное время. 

Примеры конвекции:

• ветер — это перемещающиеся воздушные массы при конвекции в атмосфере;
• конвекция играет роль в возникновении морских течений;
• причиной движения тектонических плит является конвекция в мантии Земли;
• естественная вентиляция в многоквартирных домах. При открытых форточках воздух из квартир поступает в вентиляционные шахты и поднимается по ним вверх;
• поднимающийся вверх горячий пар вращает турбину электрогенератора на электростанциях;
• нагревание воды в чайнике. Благодаря конвекции вода нагревается равномерно по всему объему.

Источник: megabook.ru

• На конвекции основан принцип работы системы центрального отопления, конструкция отопительных приборов.

Источник: znanija.site

Примеры излучения:

• излучение тепла лампой накаливания;
• излучение тепла Солнцем — передача тепла Земле и другим планетам происходит через вакуум.

Источник: bg.sodiummedia.com

Использование рентгеновского излучения в досмотровой технике — СК-Цитрополимер

Было установлено, что это излучение обладает целым рядом удивительных свойств. Во-первых, невидимое для человеческого глаза рентгеновское излучение способно проникать сквозь непрозрачные тела и предметы. Во-вторых, оно способно поглощаться веществами тем интенсивнее, чем больше их атомный номер в периодической системе Менделеева. В-третьих, рентгеновское излучение вызывает свечение некоторых химических веществ и соединений. В-четвёртых, рентгеновские лучи обладают линейным характером распространения. Эти свойства рентгеновских лучей и используются для получения информации о внутреннем содержании и строении «просвечиваемых» ими объектов без их вскрытия.

Рис.1. Шкала электромагнитных волн

Рентгеновские лучи в шкале электромагнитных волн, — имея диапазон длин волн от 0,06 до 20 ангстрем (IA=10-10 м), занимают место между ультрафиолетовым излучением и гамма-лучами и характеризуются энергией квантов от единиц кило электронвольт до сотен мега электронвольт. Рентгеновское излучение образуется двумя путями. Первый — в результате торможения быстро движущихся электронов в веществе, так называемое «тормозное» излучение, второй – в результате изменения энергетического состояния атомов вещества, т.н. «характеристическое» излучение.

Физику явлений можно показать на примере работы рентгеновской трубки, как специального электровакуумного высоковольтного прибора, предназначенного для генерирования рентгеновского излучения.

На Рис.2 схематично представлены основные узлы рентгеновской трубки: катод (1) нить накала (2), стеклянная или керамическая колба (3), анод (4) и источник высокого напряжения (5). Получение рентгеновского излучения осуществляется путём бомбардировки анода трубки пучком электронов, ускоренных приложенным к её электродам напряжением. Источником электронов является катод с нитью накала из вольфрамовой проволоки, который нагревается до высокой температуры (примерно 2500°С).

Рис.2. Схема основных узлов рентгеновской трубки

 Прошедшее через предмет или вещество рентгеновское излучение ослабляется в различной степени в зависимости от распределения плотности их материала. Таким образом, оно несёт информацию о внутреннем строении объекта, т.е. образует рентгеновское изображение просвечиваемого объекта, которое затем преобразуется в соответствующее оптическое изображение, воспринимаемое глазами оператора. Основными требованиями к преобразователям рентгеновского изображения являются: максимальная информативность рентгеновского изображения при минимально возможной поглощённой дозе излучения просвечиваемым объектом и оптимальное преобразование рентгеновского изображения в оптическое, обеспечивающее получение оператором максимума информации, содержащейся в теневом рентгеновском изображении. Качество рентгеновского изображения в основном определяется: контрастностью, яркостью, резкостью и разрешающей способностью.

На примере технологии HI-SCAN разработанной компанией Heimann Systems (Smiths Detection Group),  мирового лидера по производству оборудования досмотра, можно рассмотреть основные принципы работы современных систем рентгеновского контроля.

Специальный генератор, разработанный и изготовленный Smiths Detection, производит пучок рентгеновского излучения,  направляемого коллиматором сквозь досмотровый тоннель на линейку детекторов обычно Г образной формы.

Помещенный внутри тоннеля объект облучается с определенного ракурса. В зависимости от его толщины и материала теряется часть энергии излучения. Остаточная энергия регистрируется особыми детекторами и преобразуется в электрические сигналы, обрабатываемые в процессорном блоке. В результате генерируется теневое рентгенотелевизионное изображение (проекция) инспектируемого объекта, демонстрирующее его внутреннюю структуру.

 Анализ ослабления рентгеновского излучения на разных уровнях его энергии позволяет  определять материалы инспектируемых предметов по эффективному атомному номеру, разделяя их на три группы: органические (закрашиваются оранжевым цветом на рентгенотелевизионном изображении), неорганические (закрашиваются голубым) и промежуточная группа материалов (закрашиваются зеленым). Информация о толщине материала определяется  коэффициентом поглощения и соотносится со степенью яркости  цветового сигнала. Таким образом, элементы состоят из того же материала, но которые отличаются по толщине, показываются одним и тем же цветом, но отличаюются по яркости. Многочисленные функции анализа помогают оператору оценить найденный объект.

Дополнительные технологии используемые Smiths Detection:

HiTraX — которая сосредоточена на эргономичной конфигурации интерфейса человек-машина.

HI-TIP — угроза проекция изображения, чтобы вставить угрозу в отсканированном изображении.

Окраска из различных материалов в изображении выбирается таким образом, что яркость цвета, воспринимаемого человеческим глазом, соответствует яркости соответствующего ч / б изображения. Адаптация представления изображений в физиогномике глаза облегчает фокусировку и восприятие объекта. Благодаря сложной технологии обработки возможно получение качественного изображения в реальном времени, при этом мелкие детали сканируемых объектов и различия в плотности легко могут быть распознаны. Современные рентгеновские системы Smiths Detection представляют целый ряд других технологий для автоматического обнаружения скрытых потенциальных угроз в условиях бесконтактного досмотра.

15 Пример теплового излучения: подробные пояснения —

By Abhishek

В этой статье обсуждается пример теплового излучения. Излучение есть не что иное, как способ передачи тепла, для осуществления которого не требуется никакая среда.

Примечательно, что для осуществления теплопередачи излучением не требуется даже физического контакта. Тепло передается без какой-либо промежуточной среды или физического контакта между двумя системами. Мы еще обсудим различные примеры радиационного теплообмена.

• Теплопередача, проводящаяся внутри микроволновой печи
• Земля, нагревая от солнца
• Тепло, излучаемое радиатором
• Свет, излучаемый из лампы лампы
• гамма. ядро
• Ощущение тепла, когда стоишь рядом с автомобилем с горячим двигателем
• Тепло, выделяемое горячей пищей
• Металлический стержень при нагревании излучает тепло в окружающую среду
• Расплавленный металл, используемый при литье, излучает тепло в окружающую среду
• Магма излучает тепло в окружающую среду
• Стоя у костра, мы чувствуем тепло
• , когда велосипедист излучает тепло за рулем или только что проехавшим
• Нам тепло, когда мы стоим у плиты
• Корпус ноутбука излучает тепло при длительном использовании
• Горячий металл выделяет тепло после обработки

Что такое теплопередача?

Теплопередача – это процесс, при котором тепловая энергия и энтропия передаются от одной системы к другой.

Основным фактором, влияющим на теплопередачу, является разница температур между двумя системами. Тепло всегда будет течь в направлении от высокотемпературной системы к низкотемпературной. Хотя существует несколько режимов теплопередачи, мы ограничим наше обсуждение только радиационным теплообменом.

Изображение: различные режимы теплопередачи

Изображение предоставлено: Kmecfiunit, cmglee, Heat-transmittance-means2, CC BY-SA 4.0

Что такое радиационная теплопередача?

Проще говоря, радиационная теплопередача – это тип теплопередачи, при котором система с более низкой температурой поглощает, отражает или передает тепло, излучаемое системой с более высокой температурой.

Примечательно, что радиационная теплопередача не требует контакта с какой-либо средой или физического контакта. Лучшим примером радиационного теплообмена является нагревание Земли теплом, излучаемым солнцем. Этот перенос тепла происходит за счет радиационного теплообмена. Мы изучим больше примеров радиационной теплопередачи в последующих разделах этой статьи.

Пример радиационного теплообмена

Радиационный теплообмен происходит вокруг нас, но мы обычно его игнорируем. Если мы посмотрим вокруг, то увидим много примеров, когда мы можем видеть, что имеет место радиационный теплообмен.

Давайте рассмотрим некоторые распространенные примеры передачи тепла излучением. Они приведены ниже:

Теплопередача внутри микроволновой печи

Микроволновая печь используется для разогрева пищи. Микроволновая печь излучает электромагнитные волны, которые проникают в пищу и нагревают ее. Так происходит передача тепла.

Земля нагревается Солнцем

Солнце посылает электромагнитные волны в космический вакуум. Эти волны собираются Землей, в результате чего планета нагревается. Это наиболее распространенный пример передачи тепла излучением.

Тепло, излучаемое радиатором

Радиатор в автомобиле излучает тепло в окружающую среду. Если мы стоим рядом с радиатором, мы можем почувствовать тепло из-за излучения.

Свет, излучаемый лампой накаливания

Лампа накаливания нагревается после того, как некоторое время горит. Это тепло передается в окружающую среду с помощью лучистого теплообмена. Если мы будем стоять рядом с этой лампой, мы сможем почувствовать тепло. Это связано с передачей тепла излучением.

Гамма-излучение ядра

Гамма-лучи являются примером электромагнитных волн. Этим волнам не нужна среда для распространения, поэтому мы можем сказать, что эти волны распространяются с помощью излучения. Когда гамма-лучи испускаются ядром, они путешествуют с помощью излучения. Любой объект, находящийся в непосредственной близости от него, может подвергнуться радиационному воздействию.

Ощущение тепла, когда стоишь рядом с автомобилем с горячим двигателем

При длительной эксплуатации автомобиля двигатель сильно нагревается из-за продолжительной работы. Поверхность двигателя горячая, но мы можем почувствовать тепло, даже не прикасаясь к самому двигателю. Это происходит в результате лучистой передачи тепла от поверхности двигателя к окружающей среде.

Тепло, исходящее от горячей пищи

Мы чувствуем тепло от теплой пищи, даже не прикасаясь к ней. Пластина нагревается из-за проводимости. Но когда мы чувствуем тепло, не прикасаясь к тарелке или еде, это происходит из-за передачи тепла излучением.

Металлический стержень при нагревании излучает тепло в окружающую среду

Когда мы нагреваем металлический стержень с помощью внешнего источника тепла, стержень нагревается в процессе теплопроводности. Этот нагретый стержень передает тепло окружающей среде за счет теплопередачи излучением. Нам не нужно прикасаться к стержню, чтобы почувствовать тепло, мы можем просто поднести руку к стержню, и мы узнаем, теплый он или нет.

Расплавленный металл, используемый при литье, выделяет тепло в окружающую среду

Для отливки изделия металл переплавляется в жидкость. Для этого требуется огромное количество тепла, которое затем излучается обратно в окружающую среду. Это происходит в результате радиационного теплообмена между расплавленным металлом и окружающей средой.

Магма излучает тепло в окружающую среду

Подобно расплавленным металлам, магма представляет собой расплавленную породу. Эти расплавленные породы излучают тепло в окружающую среду с помощью радиационного теплообмена.

Когда мы стоим у костра, нам становится тепло

Огонь излучает тепло в окружающую среду. Не прикасаясь к огню, можно получить ожоги рук. Можно сказать, что огонь излучает тепло в процессе радиационного теплообмена.

Велосипедный глушитель излучает тепло во время движения велосипеда или во время его движения

Велосипедный глушитель нагревается после долгой езды. Глушитель настолько горячий, что наши ноги могут чувствовать жар, просто держа их рядом с глушителем. Если мы коснемся глушителя, мы наверняка обожжемся из-за теплопередачи путем теплопроводности. Но когда мы чувствуем жар, не прикасаясь к нему, это происходит из-за передачи тепла излучением.

Нам тепло, когда мы стоим у печи

Когда мы топим печь, тепло от печи передается в окружающую среду с помощью радиационного теплообмена.

Корпус ноутбука выделяет тепло, когда он используется в течение длительного времени

Электроника, используемая в ноутбуке, нагревается, когда ноутбук используется в течение длительного времени. Это тепло передается в окружающую среду с помощью лучистого теплообмена.

Горячий металл выделяет тепло после обработки

Металл становится горячим после механической обработки. Это тепло вырабатывается за счет трения. Это генерируемое тепло излучается обратно в окружающую среду с помощью теплопередачи излучением.

Тепловое излучение | Определение, свойства, примеры и факты

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.