物質の移動によってどのような熱伝達が行われるのか。 熱伝達 - それは何ですか? 熱伝達の種類、方法、計算
2 つの媒体間の熱交換は、媒体を隔てる固体壁または媒体間の界面を通じて発生します。
熱は、温度の高い物体から温度の低い物体へのみ移動します。
熱交換は常に、一部の物体の内部エネルギーの減少が、熱交換に参加している他の物体の内部エネルギーの同様の増加を常に伴うように進行します。
熱伝導率
熱伝導率は、物体のより加熱された部分の粒子（分子、原子）から、より加熱されていない部分の粒子へのエネルギーの直接伝達が行われる熱伝達の一種です。
熱伝導率には物質の移動は伴いません。 熱伝導中、物質自体は体に沿って移動せず、エネルギーのみが伝達されることを覚えておく必要があります。
物質が異なれば熱伝導率も異なります。
次の実験を行うことができます - コップ一杯の熱湯をとり、その中にさまざまな素材 (アルミニウム、白銅、鉄、木、プラスチック) で作られたスプーンを入れます。3 分後、スプーンが均等に加熱されるかどうかを確認してください。 結果を分析する
この表は、金属が最も高い熱伝導率を持っていることを示しています。 さらに、金属が異なれば熱伝導率も異なります。
液体は固体よりも熱伝導率が低く、気体は液体よりも熱伝導率が低くなります。
液体の熱伝導率に関する実験を考えてみましょう。 水の入った樽の底に氷を入れ、水の上層をボイラーで加熱するとします。 すると、表面の水はすぐに沸騰しますが、下の氷は溶けません。 これは、液体では固体よりも分子が互いに遠く離れて位置しているという事実によって説明されます。
髪の毛、羽毛、紙、コルク、その他の多孔質体も熱伝導率が低くなります。 これは、これらの物質の繊維の間に空気が含まれているという事実によるものです。 真空（空気のない空間）は熱伝導率が最も低くなります。 これは、熱伝導率が身体のある部分から別の部分へのエネルギーの移動であり、分子または他の粒子の相互作用中に発生するという事実によって説明されます。 粒子のない空間では熱伝導は起こりません。
金属 - 固体 - 液体 - 気体
熱伝導率の低下
体を冷却または加熱から保護する必要がある場合は、熱伝導率の低い物質が使用されます。 そのため、ラジエーターの蛇口のハンドルはプラスチックで作られており、ポットのハンドルも同様の合金で作られています。 家は丸太や多孔質レンガで建てられていますが、熱伝導率が低いため、建物が冷えるのを防ぎます。
現在、多くの地域で高床式の建物が建てられ始めています。 この場合、熱は基礎から杭、さらに杭から地盤へと熱伝導のみで伝わり、杭は耐久性の高い固体材料で作られ、その中には灯油が充填されています。 夏はパイルの上から下への熱伝導が悪くなります。 液体の熱伝導率は低いです。 冬には、パイル内の液体の対流により、逆に土壌のさらなる冷却に寄与します。
このトピックにおいて 「熱伝達の種類」
Iオプション。
№ 1. 固体の加熱はどの熱伝達方法に基づいていますか?
№ 2. 物質の移動にはどのような熱伝達が伴いますか?
A. 熱伝導率。 B. 対流。 B. 放射線。
№ 3. 次の物質のうち、熱伝導率が最も高いのはどれですか?
A.毛皮。 B. 木。 V. スチール。
№ 4. 次の物質のうち熱伝導率が最も低いのはどれですか?
A. おがくず。 B. リード。 B. 銅。
№ 5. どの鍋に入れると中の液体が早く冷めますか?
A. 1.
B.2.
B. 液体を置くと早く冷えます。
横には氷。
№ 6. エアレスによって分離された物体間の熱伝達の考えられる方法を挙げてください。
空間。
A. 熱伝導率。 B. 対流。 B. 放射線。
8年生。 独立した仕事
このトピックにおいて 「熱伝達の種類」
オプション II。
№ 1. 液体中での熱伝達はどのように起こりますか?
A. 熱伝導率。 B. 対流。 B. 放射線。
№ 2. 物質の移動を伴わない熱伝達にはどのようなものがありますか?
A. 対流と熱伝導率。 B. 放射と対流。 B. 熱伝導率と放射。
№ 3. 次の物質のうち熱伝導率が最も低いのはどれですか?
A. 空気です。 B. 鋳鉄。 B. アルミニウム。
№ 4. 次の物質のうち、熱伝導率が良いのはどれですか?
わら。 B. コットンウール。 B. アイロン。
№ 5. どのやかんで沸騰したお湯が早く冷めますか?
A. 1.
B.2.
№ 6. 対流による熱伝達はどのような場合に起こりますか?
A. 砂の中です。 B. 空中。 V. 石の中。
№ 7. 金属製のハンドルを触ると、気温が上がると木製のドアよりも冷たく感じられます...
№ 7. 金属製のハンドルと木製のドアは、触れると同じように温かく感じます。
温度...
A. 体温より高い温度。 B. 体温以下。 B. 体温と等しい。
№ 8. 夏の暑い日、空気は大気中をどの方向に移動しますか (図を参照)。
A. あいうえお .
B. ADCB .
№ 9. 放出するエネルギーと同じくらい多くのエネルギーを吸収すると、体温はどうなりますか?
№ 10. 熱湯を注いだときに、ガラスが傷つきにくいのはどれですか?
A. 1.
B.2.
№ 8. 氷を入れた試験管の上部を炎の中に置きました。 底の氷は溶けるのでしょうか？
試験管？
A.溶けます。
B. 溶けない。
№ 9. 放出するエネルギーよりも多くのエネルギーを吸収すると、体温はどうなりますか?
A.体が温まります。 B.体が冷える。 B. 体温は変化しない。
№ 10. 金属の熱伝導率を比較する場合、実験には銅と鋼が選択されました
ボタンを粘土で取り付けた棒。 どのロッドがより多く持っているか
熱伝導率？
A. スチールです。
B. 銅。
8年生。 独立した仕事
このトピックにおいて 「熱伝達の種類」
答え
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Iオプション
オプション II
任意の 7 つのタスク – 「3」
任意の 8 つのタスク - 「4」
任意の 9 つのタスク – 「5」
1. 対流のみ。
2. 熱伝導率のみ。
3. 放射線のみ
熱運動とは何ですか?
1. 多数の分子の規則正しい動き。
2. 多数の分子の連続的なランダムな動き。
3. 個々の分子の直線運動。
17. 内部エネルギーの定義は次のうちどれですか?
1. 身体が動いた結果として持つエネルギー。
2. エネルギー。相互作用する物体または同じ体の一部の位置によって決まります。
3. 体を構成する粒子の動きと相互作用のエネルギー。
体の内部エネルギーはどの物理量に依存しますか?
1. 体の質量と速度について。
2. 地上高と速度について。
3. 体温と体重について。
(同じ条件下で)どのような物質の状態で対流がより速く進みますか?
1. 液体中。
2.固体。
3. ガス状。
固体状態における分子や原子のどのような運動を熱といいますか?
1. 粒子があらゆる方向に異なる速度でランダムに移動する。
2. 同じ温度で同じ速度であらゆる方向に粒子がランダムに移動する。
3. 温度に比例した速度で粒子が規則的に移動する。
4. 特定の平衡位置の周りで異なる方向への粒子の振動運動。
エネルギーが主に熱伝導によって身体に伝達されるのは次の場合のうちどれですか?
1. 大気の上層によって加熱された地球から。
2. 火で暖をとる人。
3. 熱いアイロンからアイロンをかけたリネンへ。
4. 走ってウォーミングアップしている人。
17. 生体膜の構造の基礎は次のとおりです。
1. タンパク質の層。
2. 炭水化物。
3. リン脂質の二重層。
アミノ酸； ４．
5. DNA二重らせん。
18. 膜内外電位差の発生には、次のことが必要かつ十分です。
1. 選択的膜透過性の存在;
2. 膜の両側のイオン濃度の違い。
選択的透過性の存在と膜の両側のイオン濃度の違い、４．
4. オートウェーブプロセスの出現。
5. イオンの透過性が向上します。
によりイオンの能動輸送が行われます。 。 。
1. ATP のマクロエルギー結合の加水分解エネルギー。
2. 膜を通るイオン拡散のプロセス。
3. キャリア分子の関与による膜を通したイオンの移動。
4. 膜内の分子の横方向の拡散。
5. イオンの電気拡散。
ネルンストの静止電位の方程式はそれを示しています。 。 。
1. 安静時電位は能動輸送の結果として生じます。
2. イオンの移動は、その分布の不均一性（濃度勾配）と電場の影響（電位勾配）によって決まります。
3. 静止電位の発生における主な役割はカリウムイオンに属します。
4. 膜には選択透過性があります。
5. 膜を通過する物質の透過係数は、その移動度によって決まります。
膜がカリウムイオンのみを透過すると仮定すると、ゴールドマン・ホジキン・カッツ方程式は次の方程式に変換されます。 。 。
1. カリウムイオンの場合はネルンスト。
2. ナトリウムイオンの場合はネルンスト。
3. カリウムイオンの拡散用Fika。
22.活動電位の発生の初期瞬間に特徴的な K⁺ イオンと Na⁺ イオンの膜貫通再分布はどれですか?
1. K⁺ イオンの細胞への活発な浸透。
2. Na+ イオンの細胞への活発な浸透。
3. 細胞からの K⁺ イオンの積極的な放出。
4. 細胞からの Na+ イオンの積極的な放出。
静止時の細胞膜の内表面と外表面の間の電位差の符号は何ですか?
1. 陽性。
2. 否定的。
3. 電位差はゼロです。
細胞膜の静止電位の生成に寄与するイオンは何ですか?
1. Na+ および Cl - イオン;
2. K⁺イオン
3. Ca 2+、K+、および Cl - イオン。
4. K⁺、Na⁺、Ca 2+ イオン。
25. 生体膜に容量性特性が存在することは、次の事実によって確認されます。
1. 電流の強さは印加電圧より位相が進んでいます。
2. 電流は印加電圧と位相が異なります。
3. 電流は印加電圧と同相です。
26. 正しいステートメントを示してください。
1) 膜を通した荷電粒子の拡散は Fick 方程式に従います。
2) 膜を通した荷電粒子の拡散はネルンストの式に従います。
3) 膜を通した非荷電粒子の拡散はネルンストの式に従います。
27. 正しいステートメントを示してください。
1) 細胞膜に静止電位が生じているとき、カリウムイオンの膜透過係数はナトリウムイオンや塩素イオンよりも高くなります。
2) 活動電位が発生すると、ナトリウムイオンに対する膜の透過係数が最も高い値になります。
3) 活動電位が発生すると、塩素イオンの膜透過係数が最も高い値になります。
28. 正しいステートメントを示してください。
1) ゴールドマン・ホジキン・カッツ方程式は、活動電位ではなく、静止電位の発生のみを記述します。
2) ゴールドマン・ホジキン・カッツ方程式は、活動電位の発生のみを記述し、静止電位の発生は記述しません。
3) ゴールドマン・ホジキン・カッツ方程式は、静止電位と活動電位の発生の両方の場合における膜間の膜内外電位差の発生を記述します。
膜の反対側のカリウムイオンの濃度比が 10 に等しいとすると、膜はカリウムに対して選択的に透過性になります。 結果として生じる膜内電位差は 60 mV です。 同じ濃度のカリウムイオンをカルシウムイオンに置き換え、膜をカルシウムに対して選択的に透過性にすると、電位差はどれくらいになるでしょうか?
30. 安静時の細胞膜は次のようになります。
1.Na+およびK+イオンに対して不透過性;
2. Na+ イオンの透過性は K+ イオンの 25 倍です。
3. K+ イオンの透過性は Na+ イオンの 25 倍です。
4.Na⁺イオンとK⁺イオンに対して同等に透過性があります。
31. Na⁺ - K⁺ ポンプ移動:
1. 細胞の外側に 3 K⁺、細胞の内側に 2 Na⁺;
2. 細胞内に 3 Na⁺、細胞外に 2 K⁺。
3. 細胞の外側に Na+ が 3 個、細胞の内側に K+ が 2 個。
4. 細胞内に 3 K⁺、細胞外に 2 Na⁺。
32. フィック方程式は次のように説明します。
1. 受動的トランスポート。
2. 非電解質の輸送。
3. イオン輸送。
4.アクティブトランスポート。
33. 膜内電位差が発生するには、次の 2 つの条件を満たすことが必要十分です。
1) 膜には内在性タンパク質が含まれていなければなりません。
2) 膜には表面タンパク質が含まれていなければなりません。
3) 膜を通るイオンの選択的透過性がなければなりません。
4) 膜の両側のイオン濃度は異なっていなければなりません。
1. 膜透過性を研究する方法:
A. 浸透圧法
B. 比色法
C. 指標法
D. 電子顕微鏡法
E. 放射性同位元素法
F. 導電率の測定方法
2. トランスポートの概念には次のものが含まれます。
A. 特定の物質を通過させる膜の能力
B. 物質が膜を通過する方法
C. 膜を通過する物質の透過速度論
3. マクロエルグエネルギーを消費して勾配に逆らって実行される輸送は次のように呼ばれます。
A. アクティブ
B. パッシブ
C. 電磁的
4. トランスポートのアクティブ モードはパッシブ モードとは異なります。
A. 濃度勾配に対する方向
B. エネルギーの使用
C. 移動するイオンの種類
5. イオン輸送システムによる 2 つのイオンの反対方向への移動を次のように呼びます。
A. ユニポート
B. インポート
C.アンチポート
6. 単純な拡散は次のとおりです。
7. 促進拡散とは次のとおりです。
A. 物質が濃度勾配に沿って膜を自発的に透過するプロセス
B. 物質が濃度勾配に抗して膜を自発的に透過するプロセス
C. キャリアタンパク質の関与により、濃度勾配に沿って物質が膜を透過するプロセス
8. 細胞膜を通した物質の拡散プロセスの速度論は次のように説明されています。
A. コレンダー・バーランド方程式
B. フィックの方程式
C. ベルヌーイの方程式
9. 促進拡散プロセスの動力学は次の方程式で表されます。
B. コレンダー・バーランド
C. ミカエリザ・メンテン
10. 細胞膜を通る水の浸透のメカニズム:
A. 内在性タンパク質によって形成される貫通孔
B. 膜の構造的欠陥による - ねじれ
C. 脂質二重層の溶解による
11. 浸透とは、膜を通る水の動きです。
12.膠質浸透圧は次のとおりです。
A. 細胞内の浸透圧
B. 浸透圧のタンパク質媒介成分
C. 悪性腫瘍細胞の浸透圧
13. 濾過とは、膜を通る水の移動です。
A. 静水圧の低い領域へ
B. 溶存物質濃度の低い領域へ
C. 溶存物質の濃度がより高い領域へ
14. 細胞膜は次の機能を実行します。
A. コンパートメント化
B. 受容体
C. 輸送
D. 神経インパルスの伝導
E. 筋肉の収縮
F. 細胞間相互作用
15. 生体膜の構成には次のものが含まれます。
C. 糖タンパク質
16. 膜脂質は次のクラスで表されます。
A. ホスホリピル
B. 糖タンパク質
C. 糖脂質
D. ステロイド
17. 脂質分子は次のとおりです。
A. 疎水性化合物
B. 親水性化合物
C. 両親媒性化合物
18. 膜内の相転移は、次の状態の間で発生します。
A. ジェル – ゾル
B. ゲル - 液相
C. 液晶 - ゲル
19. 膜内の位置に基づいて、タンパク質は次のように分類されます。
A. 周辺機器
B. インテグラル
C. 酵素
D. 半積分
E. モノトピック
20. 膜タンパク質は次の官能基を構成します (誤った答えを示します)。
A. 酵素
B. 細胞骨格タンパク質
C. 収縮筋
D. 受容体
21. 脂質は膜タンパク質の構造を変更できます。
A. 二次
B. 三次
C. 第四紀
22. モザイク膜モデルは次のように提案されました。
A. シンガーとニコルソン
B. ダニエリとデブソン
C.ヴァールブルクとニギライン
D. ゴーターとグレンデル
23. 膜の構造に関する現代の考え方は次のとおりです。
A. 脂質二重層モデル
B. モザイクモデル
C. ユニタリーモデル
熱伝達仕事をせずに、身体のある部分から別の部分に、またはある体から別の体にエネルギーを移すときに、体の内部エネルギーを変化させる方法です。 以下のようなものがあります 熱伝達の種類: 熱伝導率、対流、放射。
熱伝導率
熱伝導率粒子の熱運動により、ある物体から別の物体へ、または物体の一部から別の物体へエネルギーが伝達されるプロセスです。 熱伝導中に物質の移動はなく、エネルギーはある物体から別の物体へ、または身体のある部分から別の部分へ伝達されることが重要です。
物質が異なれば、熱伝導率も異なります。 水の入った試験管の底に氷を置き、その上端をアルコールランプの炎に当てると、しばらくすると試験管の上部の水は沸騰しますが、氷は溶けません。 したがって、他の液体と同様に、水は熱伝導率が低くなります。
ガスの熱伝導率はさらに低いです。 空気だけが入った試験管をアルコールランプの炎の上に置きます。 試験管の中に指を入れても熱は感じません。 したがって、空気やその他のガスは熱伝導率が低くなります。
金属は熱伝導性に優れていますが、高度に希薄化したガスは最も悪い伝導体です。 これは、その構造の特殊性によって説明されます。 気体の分子は、固体の分子よりも相互の距離が長く、衝突する頻度ははるかに低くなります。 したがって、気体では、ある分子から他の分子へのエネルギーの移動は固体ほど激しく起こりません。 液体の熱伝導率は、気体と固体の熱伝導率の中間にあります。
対流
知られているように、気体と液体は熱をあまり伝えません。 同時に、蒸気加熱バッテリーから空気が加熱されます。 これは、対流と呼ばれる一種の熱伝導率によって発生します。
紙でできた風車を熱源の上に置くと、風車が回転し始めます。 これは、加熱されて密度の低い空気の層が浮力の作用で上向きに上昇し、より冷たい空気の層が下に移動してその場所に移動し、これがターンテーブルの回転につながるために起こります。
対流- 液体または気体の層を介してエネルギーが伝達される熱伝達の一種。 対流は物質の移動に関連しているため、液体と気体でのみ発生します。 固体では対流は起こりません。
放射線
3 番目のタイプの熱伝達は、 放射線。 コンセントに差し込まれた電気ストーブのコイル、燃えている電球、熱したアイロン、ラジエーターなどに手を近づけると、明らかに熱を感じることができます。
実験では、黒い物体はエネルギーの吸収と放出がよく行われるが、白い物体や光沢のある物体はエネルギーの放出と吸収が不十分であることも示しています。 エネルギーをよく反射します。 したがって、人々が夏に明るい色の服を着たり、南部の家を白く塗ることを好む理由は理解できます。
放射線によって、エネルギーは太陽から地球に伝達されます。 太陽と地球の間の空間は真空であるため（地球の大気の高さは大気から太陽までの距離よりもはるかに低い）、対流や熱伝導によってエネルギーを伝達することはできません。 したがって、放射線によるエネルギーの伝達は媒体の存在を必要とせず、この熱伝達は真空中でも行うことができます。
レッスンの概要「熱伝達の種類: 熱伝導率、対流、放射」
主題 : トピック「熱伝達の種類」の繰り返し
レッスンの目的:
1. トピックに関する内容を確認します。
2. トピックに関して取得した知識を確認します。
3. 獲得した知識を活用して、自然、日常生活、技術の中で起こるさまざまな物理現象を説明できるようになります。
レッスンプラン。
I. 組織的な瞬間。
II. カバーされたマテリアルの繰り返し。
「熱伝達の種類」というテーマの研究が完了しました。 熱伝達は自然、日常生活、テクノロジーにおいて大きな役割を果たしているため、この知識を日常生活に正確かつ有益に適用するには、このテーマをよく理解する必要があることを学びました。 この目的のために、今日はさまざまな種類の熱伝達についてもう一度お話します。
まず、このトピックの基本概念を確認しましょう。
(発表会)
Let's Remember (生徒はワークブックを使用して、基本概念に関する質問に答えることができます)
1. 熱伝達とは何ですか? （質問はプレゼンテーションを使用して画面上に複製されます）。
2. どのような種類の熱伝達を知っていますか?
3. 熱伝導率とは何ですか?
4. 熱伝導率は異なる物体でも同じですか?
5. 最も大きな天体はどれですか?
6. 熱伝導率が最も低いものは何ですか?
7. 熱伝導が不可能な場所はどこですか? なぜ？
8. 対流とは何ですか?
9. 放射線とは何ですか?
Ⅲ．それでは、自然、日常生活、テクノロジーにおけるさまざまなタイプの熱伝導率の発現に関連する質問に答えてみましょう。
1. 熱いお茶をカップに注ぎます。 お茶とカップの壁の間ではどのような熱伝達が起こりますか?
2. 金属製のマグカップで熱いお茶を飲むと唇が火傷するのに、磁器のマグカップで飲むと唇が火傷しないのはなぜですか?
3. 通気口が窓の上部にあるのはなぜですか?
4. 2 つの同じサイズのやかんに水を入れ、水を沸騰するまで加熱します。 白と黒、どちらのケトルが水を早く冷やしますか?
5. なぜ「毛皮のコートは暖かい」という表現があるのか
そうじゃないですか？
IV.テーマを徹底的に繰り返しました 「熱伝達の種類」 それでは、教材をどの程度習得したかを確認してみましょう。 これを行うには、テストの質問に答えます。
テスト。
1. エネルギーは太陽から地球にどのように伝達されるのでしょうか?
a) 熱伝導率。 b) 放射線。
c) 対流。 d) 仕事。
a) 損傷しないようにすること。 b) 干渉しないように。 c) 中の水が凍らないようにする。
d) 日光が当たらないようにする。
3. 夏の暑い日、海岸では風はどちらに吹くでしょうか。
a) 海から陸へ。 b) 陸から海へ。
c) 西から東へ d) 東から西へ。
4.魔法瓶を作成する際には、どのような種類の熱伝達が考慮されますか?
a) 熱伝導率と放射率。 b) 放射と対流。
c) 熱伝導率。 d) 対流。
5. 地下室が家の中で最も寒い場所なのはなぜですか?
a) そこは暗いからです。 b) 地面に近いため。 c) そこには暖かい空気が浸透しません。
d) 冷たい空気は対流によってそこに落ちます。
6.曇りの日よりも晴れた冬の夜の方が霜が降りやすいのはなぜですか?
a) 夜は暗いから。 b) 雲がそのエネルギーを地球に伝達するため。 c) 雲のない天候では、エネルギーが宇宙に放射されやすくなり、地球の冷えが早くなります。
d) 正解はありません。
7.物質の移動にはどのような熱伝達が伴いますか?
a) 熱伝導率。 b) 放射線。
c) 熱伝導率と放射率。 d) 対流。
8.なぜ暖房ラジエーターは通常窓の下に置かれるのですか?
a) 洗いやすくするため。
b) 窓からの冷たい空気が下に落ち、暖められると上昇するように。
c) 窓枠の下のスペースを埋めるため。
d) 正解はありません。
9. 電子レンジで食べ物はどのように加熱されますか?
a) 放射線。 b) 仕事。 c) 熱伝導率。 d) 対流。
10. 次の物質のうち熱伝導率が最も低いのはどれですか?
a) 銀。 b) 空気。 c) 水。 d) 木。
V.テストのピアレビュー。
テストの答え
回答の評価。
正解スコア
5未満の評価は与えられません
VI.レッスンをまとめます。
