Какие тела лучше, а какие хуже поглощают энергию излучения?
Я люблю чёрный цвет, но летом ношу всё белое, потому что тела с тёмной поверхностью лучше поглощают энергию излучения, чем светлые или прозрачные тела. Но с другой стороны такие тела сами лучше излучают энергию. Поэтому одинаковое количество воды быстрее остынет в чёрном чайнике, а в белом медленнее. Именно поэтому не бывает чёрных самолетов — только белые, а приборы, вырабатывающие энергию из солнечного излучения(на искусственных спутниках Земли) красят только в тёмный цвет. Абсолютно чёрное тело — это тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Наиболее чёрное реальное вещество — сажа, которая поглощает до 99 % падающего излучения.
Какой цвет лучше всего отражает солнечные лучи.
Подвопрос: какой цвет лучше всего отражает ультрофиолетовые и инфракрасные лучи?
Если говорить о спектральной мощности солнечного излучения, то максимум приходится на середину видимого диапазона. На картинке ниже это хорошо видно. 
Если нужно, чтобы отражатель убрал максимальную мощность в видимом диапазоне, то нужно брать цвет в диапазоне от сине-зеленого (морская волна) светло-зеленого (желто-зеленого) . А вот желтый и желто-красный цвет лучше всего подходит, когда нужно отразить максимальную мощность солнечного излучения в видимом и невидимом (УФ, ИК и т. д. ) спектральных диапазонах. Это если говорить об идеальных чистых красках.
Почему темные тела нагреваются сильнее, чем светлые?
В презентации полностью представлена работа по теме «Излучение», с которой ученица выступала на городском соревновании » ЮНИОР 2012″ по направлениюТОЧНЫЕ НАУКИ в секции ФИЗИКА. В работе представлена теоритическая часть, опыты и практическое ипользование. Работа была признана одной из лучших и заняла почетное второе место .
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| izluchenie.pptx | 669.06 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Почему темные тела сильнее нагреваются, чем светлые ? Работу выполнила : Скарлухина Александра ученица 4 «В» класса МБОУ «СОШ №37» г. Кемерово Руководитель: Скарлухина Майя Кирилловна, учитель физики МБОУ «СОШ № 37» г.Кемерово
Цель: выяснить, как разные тела поглощают и излучают энергию. Задачи: Изучить , каким образом тепло передается от Солнца к земле? Проверить, какие тела сильнее нагреваются — черные или белые? Исследовать зависимость температуры от расстояния до источника излучения. Объект исследования: это явление излучения. Предмет исследования: тела с черной и светлой поверхностью. Методы исследования: наблюдение, измерение, описание.
Всем хорошо известно, что Солнце является основным источником тепла на Земле. Каким же образом тепло передается от Солнца к Земле? Ведь Земля находится от него на расстоянии 150 миллионов километров. Все это пространство за пределами нашей атмосферы содержит очень разряженное вещество (вакуум- пустота).
Как известно, в вакуме перенос энергии путем теплопроводности (при тесном контакте нагретых и холодных частей тела) практически невозможен . Не может происходить он и за счет конвекции ( потоками нагретого вещества) Здесь осуществляется еще один вид теплопередачи- излучение Излучение –процесс передачи Энергии от нагретого тела к холодному, который может осуществляться в вакууме
Излучение — это перенос энергии путем испускания электромагнитных волн. Это могут быть солнечные лучи, а также лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас. Эти лучи называют тепловым излучением.
Когда излучение, распространяясь от тела-источника, достигает других тел, то часть его отражается, а часть ими поглощается. При поглощении энергия теплового излучения превращается во внутреннюю энергию тел, и они нагреваются.
Все окружающие нас предметы излучают тепло в той или иной мере. Энергию излучают все тела: и сильно нагретые и слабо.
Тепловое ( инфракрасное ) излучение не воспринимается глазом. У тел с низкой температурой излучение слабее . При повышении температуры тела тепловое излучение увеличивается, т.е. чем выше температура тела, тем интенсивнее тепловое излучение. Теплопередача способом излучения возможна в любом веществе и в вакууме. Все тела излучают энергию и остывают . Тела способны не только излучать, но и поглощать тепловое излучение, при этом они нагреваются.
Темные тела лучше поглощают излучение , чем светлые (или имеющие зеркальную, полированную поверхность), и лучше излучают . Светлые и темные поверхности тел поглощают излучение по разному
Опыт 1 . положила под лоскутки черной и белой ткани термометр и пронаблюдала в Течение определенного времени за изменением температуры, записала измерения в таблицу.
Результаты показали , что черная ткань нагрелась сильнее. Время, мин 3 6 9 12 15 18 21 24 t – ра черн . ткань 28 31 34 37 40 43 47 50 t — ра бел. ткань 26 28 31 35 37 40 43 45 Таблица 1
Опыт 2. Нашла две одинаковые чашки, одну снаружи покрасила черной гуашью, а вторую белой. Налила одинаковое количество горячей воды и проверила, в какой из них вода остынет быстрее. Данные тоже занесла в таблицу.
В черной чашке вода остывала быстрее. Время, мин t — ра Бел.круж t — ра Черн.круж Время, мин t- ра Бел.круж t — ра Бел.круж 5 70 70 55 37 36 10 65 65 60 36 35 15 58 57 65 35 34 20 54 53 70 35 33 25 51 50 75 34 32 30 48 47 80 33 31 35 45 44 85 31 30 40 43 42 90 30 29 45 41 40 95 29 28 50 39 38 100 28 27 Таблица 2
Опыт 3. И спользуя настольную лампу и термометр, измеряла температуру под лучами лампы в различных точках, постепенно приближаясь к ней. Построила график зависимости температуры от расстояния.
Чем ближе к источнику излучения, тем выше температура и сильнее излучение. График 1
ОПЫТЫ ПОКАЗЫВАЮТ: — темные тела лучше нагреваются излучением, чем блестящие; — мощность излучения зависит не только от температуры излучающего тела, но и от его цвета. Сильнее всего излучают при данной температуре черные тела, гораздо слабее — белые. — характер излучения зависит от температуры тела.
Заключение Способность тел по разному поглощать энергию излучения находит широкое применение в быту и технике. Поверхность дирижаблей, крылья самолетов красят серебристой краской, чтобы они меньше нагревались солнечными лучами.
Поэтому мы летом предпочитаем носить светлую одежду. Практически вся бытовая техника в наших домах белого цвета, чтобы не перегревалась.
Если же наоборот необходимо использовать солнечную энергию, например, в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли, на электростанциях, Работающих от солнечной энергии, то эти части Приборов окрашивают в темный цвет.
Знаете ли вы? Змеи отлично воспринимают тепловое излучение, но не глазами, а кожей. Поэтому и в полной темноте они способны обнаружить теплокровную жертву. Гремучие змеи и сибирские щитомордники реагируют на изменения температуры до тысячной доли градуса. Глаза таракана чувствуют колебания температуры в сотую долю градуса.
Созданы материалы, с помощью которых можно превращать тепловое излучение в видимое. Их используют при изготовлении Специальной фотопленки для съемки в абсолютной темноте и в приборах ночного видения — тепловизорах . 80 процентов тепла тела излучается головой человека! На каждый квадратный метр земной поверхности попадает около 1 кВт тепловой энергии солнца, что достаточно, чтобы вскипятить чайник за считанные минуты !
ГДЗ по физике 8 класс Перышкин Стр. 25
1. Для этого возьмём теплоприёмник — металлическую коробочку, одна сторона которой чёрная, другая— отполирована до зеркального блеска. Внутри коробочки теплоприёмника находится воздух. Соединим теплоприёмник с жидкостным манометром с помощью резиновой трубки. Если воздух в теплоприёмнике нагревать, то он расширится и вытеснит часть воздуха из трубки. Из-за этого давление на жидкость в левом колене манометра увеличится, и её уровень понизится. По разности уровней в коленах манометра можно судить о том, что воздух в коробочке нагрелся. Чем выше температура воздуха в коробочке, тем больше расширяется воздух при нагревании и, значит, разность уровней жидкости в коленах манометра будет больше. Поднесём к теплоприёмнику кусок металла, нагретый до высокой температуры (рис.15, а). Разность уровней в коленах манометра свидетельствует о том, что воздух в коробочке тепло-приёмника нагрелся. Мы не прикасались к коробочке теплоприёмника, поэтому путём теплопроводности передача энергии произойти не могла. Конвекция в твёрдых телах невозможна. Значит, коробочка нагрелась за счёт излучения
2. Чёрная поверхность поглощает больше энергии, чем белая. Чёрная поверхность излучает больше энергии, чем белая
3. Пример учёта на практике различной способности тел поглощать энергию излучения: крылья самолета окрашивают в светлые блестящие тона, чтобы они не нагревались.
4. Термос представляет собой стеклянную колбу с двойными стенками, её внутренняя поверхность покрыта блестящим металлическим слоем. В термосе пространство между стенками колбы лишено воздуха, что препятствует передаче энергии путём теплопроводности. Блестящее покрытие колбы вследствие отражения препятствует передаче энергии излучением. Колбу помещают в пластмассовый или металлический футляр , чтобы защитить от повреждений, закрывают пробкой и навинчивают колпачок
Стр. 25
1. Летом носят одежду светлых тонов, потому что темные цвета поглощают солнечные лучи сильнее и становится жарко.
2. Можно защитить себя рукой от тепла, потому что тогда потоки будут поглощаться в руку.
3. Грязный снег тает быстрее, потому что темные цвета притягивают солнечные лучи сильнее.
4. Одежда пожарных серебристого цвета, потому что таким способом отражается тепловое излучение от огня.
5. Скафандр – белый, потому что так он принимает больше световой энергии, а черный цвет оборудований ее поглощает, быстро охлаждаясь