«Неизвестное об известном» Как образуются бризы?
реклама
Известно, что бризы- это местные ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью с суши на море. Задачи исследования: Обобщить полученные знания по разделу «Тепловые явления» Самостоятельно рассмотреть явление конвекции Установить причины возникновения бризов Изучить дополнительный материал по рассматриваемому вопросу Провести ряд практических экспериментов Сделать выводы Способы изменения внутренней энергии. Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: Совершая механическую работу над телом самим телом С помощью теплопередачи Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом называется теплопередачей Теплопередача может осуществляться тремя способами: теплопроводность конвекция лучистый теплообмен Теплопроводностью называется явление передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения молекул. • При теплопроводности не происходит перенос вещества от одной части тела к другой • Теплопроводность у различных веществ различна: наилучшей теплопроводностью обладают металлы, наихудшей - вакуум. Густая шерсть спасает животных зимой от переохлаждения, а летом от перегрева Снег защищает растения в зимнее время от сильных морозов. Лучистый теплообмен- излучение – перенос энергии в виде электромагнитных волн. • Любое нагретое тело является источником излучения • Излучение может происходить в вакууме • Темные тела не только лучше поглощают энергию, но и лучше ее отдают. Известно, что термосы служат для сохранения как горячей жидкости, так и холодной на длительное время. Чтобы исключить влияние излучения внутри и снаружи, стенки сосуда делают зеркальными. Для защиты от солнечного излучения оболочку летательных аппаратов покрывают белой краской или блестящим металлом. Конвекция- это процесс теплопередачи, осуществляемый путем переноса энергии потоками жидкости или газа. Различают два вида конвекции Естественная (свободная ) Для ее возникновения требуется подогрев жидкости или газа снизу (или охлаждение сверху) Вынужденная Наблюдается при стороннем воздействии на процесс: перемешивание жидкости мешалкой, ложкой, насосом и т. д. План проведения эксперимента: Последовательно изучить опыты Собрать необходимые принадлежности для проведения опытов Провести опыты Сделать выводы Опыт №1 Используемые материалы: свечка вырезанная из фольги небольшая вертушка нитка иголка Опыт №1 Ход опыта: Зажечь свечку Подвесить над свечкой вертушку на нитке Опыт № 1 Результаты опыта: Небольшая вертушка, подвешенная над пламенем свечи, начинала вращаться. Наблюдаемый процесс демонстрирует нам явление конвекции: холодный воздух, соприкасаясь с теплым пламенем свечи, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его воздух. Сила, действующая снизу вверх на теплый воздух со стороны холодного, больше, чем сила тяжести, которая действует на теплый воздух. В результате нагретый воздух поднимается вверх, а его место занимает холодный. Опыт №2 Используемые материалы: колба с водой штатив с держателем спиртовка марганцовокислый калий Опыт №2 Ход опыта: Зажечь спиртовку Закрепить колбу с водой в штативе Аккуратно засыпать марганцовокислый калий Опыт №2 Результаты опыта: На опыте по нагреванию колбы с водой, на дно которой опущены кристаллики марганцовокислого калия, мы наблюдали фиолетовые «змейки», поднимающиеся вверх. Наблюдаемый процесс можно объяснить так: нагретые части жидкости -менее плотные и более легкие -вытесняются вверх более тяжелыми, холодными частями. Холодные слои, опустившись вниз, нагреваются от источника тепла и вновь вытесняются менее нагретой водой. Образуются конвекционные потоки. Проведенные опыты показали, что: При конвекции происходит перенос энергии самим веществом Для того, чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необходимо их нагревать снизу! Конвекция в твердых телах происходить не может! Конвекция в природе Солнце – главный источник энергии и жизни на Земле. Солнечная энергия передается на Землю с помощью излучения и конвекции. Бризы Ветры бризы – пример естественной конвекции в природе. Бризы – ветра, возникающие на берегах морей. В летние дни суша нагревается Солнцем сильнее, чем вода в море. Нагреваясь от суши воздух, поднимается вверх. Это происходит потому, что плотность теплого воздуха уменьшается и давление становится меньше давления более холодного воздуха над морем. На место теплого воздуха с моря приходит более прохладный. Ночью, наоборот, поверхность суши остывает быстрее, чем вода в море. Ветер меняет свое направление. Бризы Дневной бриз Р1 Ночной бриз Море Р1 Море Направле ние ветра Направле ние ветра Р2 Суша Р2 Суша Пассаты Частным случаем бризов являются пассаты. В атмосфере Земли из-за неодинакового нагрева воздуха в жарком поясе и полярных областях возникает сложное конвекционное движение воздуха, образующее постоянно дующие ветры. Пассаты – ветры, дующие всегда в одном направлении – от субтропических областей к экватору. В экваториальной зоне Земли нагретый воздух поднимается вверх. На его место с севера и юга проникает холодный воздух. Его движение и есть пассат. Потоки холодного воздуха движутся не вдоль меридиана, а отклоняются. Из-за этого в Северном полушарии пассаты имеют северо-восточное направление, а в Южном полушарии – юго-восточное. Вывод В ходе проделанной работы: теоретических и практических исследований была доказана правильность и состоятельность выдвинутой гипотезы. Так же было установлено, что конвекция является одним из способов теплообмена. Главная особенность данного процесса заключается в следующем: при конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости. Конвекция лежит в основе образование как переменных ветров – бризов, так и постоянных ветров –пассатов. Возникновение бризов и пассатов является следствием разности температур и давлений над морем и над сушей, что приводит к движению воздушных масс холодного и теплого воздуха. Явление конвекции широко распространено в природе: процессы горообразования, существование теплых и холодных морских течений, поэтому возможна дальнейшая работа в данном направлении.
