Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Thermal physics → Теплопередача ↓


Проводимость


Проводимость — один из основных методов передачи тепла в тепловой физике. Это процесс, посредством которого тепло передается через вещество без изменения движения вещества. В этом комплексном исследовании мы подробно обсудим концепцию проводимости, ее принципы, примеры и применения простым языком, чтобы помочь вам легко понять основные идеи.

Что такое проводимость?

Проводимость — это процесс, при котором тепловая энергия передается через столкновения между соседними атомами или молекулами. Сами материалы остаются в основном неподвижными, а энергия течет через материал. Представьте проводимость как серию людей, стоящих в очереди и передающих мяч от одного к другому.

В более техническом смысле это включает передачу тепла внутри тела или между двумя контактирующими объектами из-за температурного градиента, без движения вещества как единого целого. Это в основном происходит в твердых телах, где частицы очень плотно упакованы друг с другом и могут эффективно передавать энергию.

Как работает проводимость?

Рассмотрим металлический стержень, который нагревается с одного конца. По мере того как частицы на горячем конце набирают энергию, они начинают вибрировать больше, чем раньше. Эти вибрации вызывают столкновения с соседними частицами, передавая часть своей энергии им. Этот процесс продолжается по всему стержню, передавая тепло от одной частицы к другой.

Скорость передачи тепла путем проводимости описывается законом теплоизоляции Фурье. Этот закон можно выразить математически следующим образом:

        Q = -k * A * (dT/dx)

Где:

  • Q — это теплопередача в единицу времени (Вт, ватт)
  • k — это теплопроводность материала (Вт/м*К)
  • A — это площадь поперечного сечения, через которую идет тепло (м²)
  • dT/dx — это температурный градиент (К/м)

Материал и проводимость

Проводимость значительно варьируется в зависимости от материала. Материалы, которые хорошо проводят тепло, имеют высокую теплопроводность. Металлы, такие как медь, алюминий и серебро, являются отличными проводниками. Именно поэтому кастрюли и сковородки часто делают из металла; они эффективно передают тепло от плиты к пище.

В отличие от этого, такие материалы, как дерево, резина и стекло, являются плохими проводниками и обычно называются изоляторами. Их теплопроводность низкая, что означает, что они не позволяют легко передавать тепло через себя.

Визуализация проводимости

Рассмотрите следующую простую визуальную репрезентацию процесса проводимости:

Холодный Тёплый

Эта диаграмма SVG представляет собой простой пример, где тепло передается из горячей области в холодную область посредством проводимости.

Факторы, влияющие на проводимость

  1. Состав материала: Как упоминалось ранее, различные материалы проводят тепло с различной эффективностью. Металлы, как правило, лучше проводники, чем неметаллы.
  2. Площадь поперечного сечения: Чем больше область, через которую происходит проводимость, тем быстрее она осуществляется.
  3. Разница температур: Более значительные температурные различия между двумя концами материала приводят к более быстрой проводимости.
  4. Длина пути проводности: Чем длиннее путь, который необходимо преодолеть теплу, тем медленнее процесс проводимости.

Примеры проводимости

Реальные примеры могут помочь укрепить ваше понимание проводимости:

  • Кастрюля на плите: Когда кастрюля ставится на плиту, тепло от горелки проходит через металл кастрюли и нагревает воду или пищу внутри.
  • Металлическая ложка в горячем супе: Если вы оставите металлическую ложку в горячей тарелке супа, конец ложки снаружи тарелки станет горячим из-за проводимости.
  • Нагретые полы: В зданиях с подогревом полов тепло от горячих труб, расположенных под поверхностью пола, передается к поверхности, по которой ходят, согревая её.

Применение проводимости

Понимание позволяет нам вносить инновации в различных областях:

  • Изоляция: Материалы для термоизоляции предназначены для уменьшения проводимости. Они необходимы в строительстве зданий для поддержания температуры.
  • Радиаторы: Электронные устройства часто используют радиаторы из таких материалов, как алюминий, для отвода тепла от чувствительных компонентов.

Заключение

Проводимость — это фундаментальный и завораживающий процесс в мире тепловой физики, играющий ключевую роль как в природных феноменах, так и в технологических приложениях. Понимая принципы проводимости, мы можем лучше разрабатывать материалы и системы для эффективного управления теплом, что приводит к достижениям в отраслях от кулинарии до вычислений.

Помните, проводимость может показаться абстрактной концепцией, но она происходит вокруг нас каждый день. Независимо от того, готовите ли вы, греетесь в уютном доме или используете свои любимые электронные устройства, всё это связано с проводимостью в той или иной форме.

С помощью этих знаний о природе проводимости, мы можем понять тонкости потока тепла и использовать это знание для поиска практических и инновационных решений.


Десятый класс → 3.2.1


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (3.2)
Теплопередача
Следующий (3.2.2) →
Конвекция

Комментарии 



Проводимость

https://www.physicsflow.com/g10/3.2.1?pfal=ru