Bài giảng: Trao đổi nhiệt bức xạ

Chia sẻ: Nguyễn Văn Quân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:56

Thêm vào BST

Báo xấu

242
lượt xem 85
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngoài lớp khí quyển bao xung quanh Trái Đất, khoảng không gian còn lại giữa Trái Đất và Mặt Trời là khoảng chân không. Trong khoảng chân không này, không xảy ra dẫn nhiệt và đối lưu nhịệt. Vậy, năng lượng của Mặt Trời đã truyền xuống Trái Đất bằng cách nào? 2

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Trao đổi nhiệt bức xạ

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC COÂNG NGHIEÄP TPHCM KHOA COÂNG NGHEÄ HOAÙ HOÏC VAØ MOÂI TRÖÔØNG CHƯƠNG IV TRAO ÑOÅI NHIEÄT BÖÙC XAÏ 1
CÂU HỎI THẢO LUẬN Ngoài lớp khí quyển bao xung quanh Trái Đất, khoảng không gian còn lại giữa Trái Đất và Mặt Trời là khoảng chân không. Trong khoảng chân không này, không xảy ra dẫn nhiệt và đối lưu nhịệt. Vậy, năng lượng của Mặt Trời đã truyền xuống Trái Đất bằng cách nào? 2
BỨC XẠ NHIỆT Thí nghiệm II. BỨC XẠ NHIỆT 1. Thí nghiệm Một bình cầu đã phủ muội đen, trên Lấy miếng gỗ chắn giữa nút có gắn một ống thuỷ tinh, trong nguồn nhiệt và bình cầu ống thuỷ tinh có một giọt nước màu, được đặt gần một nguồn nhiệt như ngọn lửa đèn cồn. Quan sát và mô tả hiện tượng Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra đối với giọt nước màu. xảy ra đối với giọt nước màu. 3
BỨC XẠ NHIỆT II. BỨC XẠ NHIỆT 1. Thí nghiệm 2.Trả lời câu hỏi C7 Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ điều gì? Giọt nước màu dịch chuyển về đầu B chứng tỏ không khí trong bình nóng lên và nở ra. C8 Giọt nước màu dịch chuyển trở lại đầu A chứng tỏ điều gì? Miếng gỗ đã có tác dụng gì? Giọt nước màu dịch chuyển trở lại đầu A chứng tỏ không khí trong bình đã lạnh đi. Miếng gỗ đã ngăn không cho nhiệt truyền từ đèn sang bình. Điều này chứng tỏ nhiệt đã truyền từ đèn sang bình bằng đường thẳng. 4
BỨC XẠ NHIỆT I. DẪN NHIỆT VÀ ĐỐI LƯU NHIỆT Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó chính là hình thức truyền nhiệt chủ yểu của chất lóng và chất khí. II. BỨC XẠ NHIỆT 1. Thí nghiệm 2.Trả lời câu hỏi C9 Sự truyền nhiệt từ nguồn nhiệt tới bình cầu có phải là dẫn nhiệt và đốí lưu không? Tại sao? Sự truyền nhiệt từ nguồn nhiệt tới bình cầu không phải là dẫn nhiệt vì chất khí dẫn nhiệt kém, cũng không phải là đối lưu vì nhiệt được truyền theo đường thẳng. 5
BỨC XẠ NHIỆT I. ĐỐI LƯU Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó chính là hình thức truyền nhiệt chủ yểu của chất lóng và chất khí. II. BỨC XẠ NHIỆT 1. Thí nghiệm 2.Trả lời câu hỏi Trong thí nghiệm trên, nhiệt được truyền bằng các tia nhiệt đi thẳng. Hình thức truyền nhiệt này gọi là bức xạ nhiệt. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra ngay cả trong chân không. Thí nghiệm cho thấy khả năng hấp thị nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất của bề mặt. Vật có bề mặt càng xù xì và màu càng sẫm thì thì hấp thụ các tia nhiệt càng nhiều. 6
BỨC XẠ NHIỆT II. BỨC XẠ NHIỆT Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không. III. VẬN DỤNG C10 Tại sao trong thí nghiệm hình 23.4 bình chứa không khí lại được phủ muội đen? Trong thí nghiệm hình 23.4 bình chứa không khí lại được phủ muội đen để tăng khả năng hấp thụ các tia nhiệt. 7
Bài 23: ĐỐI LƯU - BỨC XẠ NHIỆT III. VẬN DỤNG C11 Tại sao vào mùa hè ta thường mặc áo màu trắng mà không mặc áo màu đen? Vào mùa hè ta thường mặc áo màu trắng để giảm sự hấp thụ các tia nhiệt. 8
BỨC XẠ NHIỆT Một số khái niệm: • Bức xạ là gì? – Một vật bất kỳ có nhiệt độ lớn hơn 0K, luôn có sự biến đổi nội năng của vật thành năng lượng sóng điện từ. – Các sóng điện từ truyền đi trong không gian theo mọi phương với vận tốc ánh sáng và có chiều dài bước sóng khác nhau.   0 – Căn cứ vào chiều dài bước sóng ta phân các sóng điện từ thành các loại từ tia vũ trụ tới sóng vô truyến 9 điện.
l T1 T2 q T1 > T2 10
Một số loại sóng điện từ 11
BÖÙC XAÏ NHIỆT Dạng sóng Bứơc sóng Tia vuõ truï 0.05*10-6 m Tia gamma (0.5 – 1).10-6 m Tia Rôn-ghen 10-6 – 20.10-3 m Tia töû ngoaïi 20.10-3 – 0.4 m Aùnh saùng thấy được 0.4 – 0.8 m Tia hoàng ngoaïi 0.8 – 400 m Soùng voâ tuyeán > 0.2 km. 2. Caùc ñònh nghóa veà böùc xaï nhieät: 12
PHAÂN LOAÏI THEO NGUOÀN GOÁC • Töø aùnh saùng maët trôøi : tia hoàng ngoaïi, tia töû ngoaïi. • Töø böùc xaï ion : tia Alpha, tia Beâta, tia X, tia Gamma vaø Nôtron 13
BÖÙC XAÏ TÖØ AÙNH SAÙNG MAËT TRÔØI Maët trôøi phaùt ra aùnh saùng vaø toûa nhieät xuoáng traùi ñaát. Bao goàm caùc tia coù böôùc soùng khaùc nhau: töø tia hoàng ngoaïi coù böôùc soùng daøi ñeán tia töû ngoaïi coù böôùc soùng ngaén. ÔÛ trong daõy quang phoå: töø aùnh saùng ñoû trôû leân laø tia hoàng ngoaïi, töø aùnh saùng tím trôû xuoáng laø tia töû ngoaïi. 14
SÔ ÑOÀ BIEÅU THÒ SÖÏ PHAÛN XAÏ VAØ HAÁP THUÏ NAÊNG LÖÔÏNG MAËT TRÔØI 15
AÛNH CHUÏP QUA VEÄ TINH 16
TIA HOÀNG NGOAÏI Laø nhöõng böùc xaï khoâng nhìn thaáy ñöôïc, coù böôùc soùng lôùn hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng ñoû (0,75µm). Trong aùnh saùng maët trôøi coù khoaûng 50% naêng löôïng cuûa chuøm aùnh saùng laø thuoäc veà tia hoàng ngoaïi. Vaät bò nung noùng cuõng phaùt ra tia hoàng ngoaïi. 17
TAÙC DUÏNG & ÖÙNG DUÏNG Taùc duïng nhieät. (Do vaäy noù ñöôïc öùng duïng ñeå saáy hoaëc söôûi, laøm noùng nöôùc…) Trong coâng nghieäp: duøng tia hoàng ngoaïi ñeå saáy khoâ caùc saûn phaåm sôn (nhö voû oâtoâ, voû tuû laïnh…), hoa quaû. Trong sinh hoaït: duøng ñeå ñun noùng nöôùc, naáu aên… Trong y hoïc: duøng ñeøn hoàng ngoaïi ñeå söôûi aám cho maùu löu thoâng ñöôïc toát. 18
TIA TÖÛ NGOAÏI Laø nhöõng böùc xaï khoâng nhìn thaáy ñöôïc, coù böôùc soùng ngaén hôn böôùc soùng cuûa aùnh saùng tím (0,4 m). Nguoàn goác: - Maët trôøi laø nguoàn phaùt tia töû ngoïai raát maïnh, chieám khoaûng 9% coâng suaát cuûa chuøm aùnh saùng maët trôøi. - Hoà quang ñieän cuõng laø moät nguoàn phaùt tia töû ngoaïi maïnh. - Vaät bò nung noùng > 3000ä(0C) cuõng phaùt ra tia töû ngoaïi raát maïnh. 19
TAÙC DUÏNG & ÖÙNG DUÏNG Gaây phaûn öùng quang hoùa, quang hôïp, ion hoùa khoâng khí, moät soá taùc duïng sinh hoïc… Trong coâng nghieäp: phaùt hieän caùc veát nöùt, veát xöôùc treân beà maët caùc saûn phaåm tieän, Pin maët trôøi… Trong y hoïc: chöõa beänh coøi xöông 20