Какими способами передается тепло от солнца

Почему в космосе холодно, если Солнце горячее?

Хоть Солнце и удалено на 150 миллионов км от нашей планеты, это не мешает ему дарить нам свое тепло ежедневно. Если даже на Земле температура доходит до +50°C и даже +60, зарегистрированных буквально в прошлом году в Кувейте, то что же происходит на более близком расстоянии к звезде? Но более интересно то, почему в космосе все равно холодно, если Солнце такое горячее? Об этом мы сегодня и поговорим.

Что такое тепло и температура

Для начала немного окунемся в матчасть, чтобы понять «откуда ноги растут». Первое, что нам нужно уяснить, это разница между словами «тепло» и «температура». Очень часто они используются как синонимы, но это не совсем правильно. Говоря простыми словами, тепло – это энергия. Она хранится как внутри Солнца, так и в нас с вами. А температура – измерение той самой энергии, способ вычислить, насколько теплый/холодный какой-нибудь объект или среда. Когда тепло покидает тело, его температура понижается.

«Выход» тепла из одного объекта и его переход в другой может осуществляться тремя способами: проводимостью, конвекцией и излучением. Проводимость характерна для твердых объектов. При нагревании более горячие частицы сталкиваются с более холодными и таким образом передают им тепло. Конвекция относится к газам и жидкостям. Вы наверняка знаете, что тепло не опускается, а поднимается. Именно поэтому в комнате под потолком всегда температура чуть выше, чем внизу. То же самое касается и поверхности воды, где заметно теплее, чем на дне. Это происходит благодаря конвекции. Молекулы жидкости или газа нагреваются и устремляются вверх. Там они вытесняют холодные молекулы, которые в свою очередь опускаются вниз.

Что такое тепло и температура

При излучении объект передает свое тепло в виде света. Возможно, для кого-то это станет открытием, но излучение характерно вообще для всего вокруг нас и для нас самих тоже. Люди также излучают тепло в форме инфракрасных волн. Увидеть это невооруженным глазом, конечно же, нельзя, но вот на тепловизоре – легко. Так работают различные приборы ночного видения и прочие инфракрасные камеры. Чем наблюдаемое тело горячее, тем больше тепла излучает и ярче светится на тепловизоре. Самым ярким примером (простите за каламбур) теплового излучения является наша звезда, которая отдает свое тепло всем планетам, вращающимся вокруг нее. Кому-то больше, кому-то меньше, но светит Солнце всем.

Если вы уловили все выше сказанное, то знайте, что мы уже близки к ответу на вопрос: «Почему в космосе холодно, если Солнце горячее?». Итак, для проводимости и конвекции необходимо определенное количество частиц, которые будут передавать тепло между собой, например, частицы воздуха в земной атмосфере. Но проблема космоса заключается в том, что там таких частиц крайне мало (и воздуха там нет, там вообще ничего нет, кроме вакуума), поэтому там эти два способа теплопередачи неэффективны от слова совсем.

Что же тогда остается? Правильно, излучение. Оно движется от Солнца и попадает на какой-либо объект, который начинает его поглощать. На Земле в этом случае сработала бы проводимость или конвекция, так как здесь есть достаточное для этого количество частиц материи, в нашем случае – воздуха. Но в космосе это не сработает, потому что в вакууме не хватает той самой материи, которая могла бы поглотить солнечное тепло и передать его другим объектам. Поэтому в космосе и холодно.

Почему в космосе холодно

Почему в тени так холодно

Как вам известно, в тени всегда прохладнее. Особенно сильно это заметно ночью, когда даже в летний период может быть достаточно холодно. Теперь вы знаете, что это объясняется отсутствием солнечного излучения в этой части планеты. Это полушарие просто повернуто в другую сторону – одно из доказательств того, что Земля круглая. Но сейчас не об этом.

Если в пределах нашей планеты во тьме температура падает на несколько градусов, то в космосе эта разница просто колоссальна. Вспомните тот же Меркурий, который невероятно горячий с одной стороны и дико холодный с другой. Но давайте для более наглядного примера возьмем что-нибудь поближе, например, Луну. Сторона нашего спутника, повернутая к Солнцу, нагревается до +127 градусов по Цельсию. В это время обратная сторона мерзнет при -173. Почему же такой же эффект не наблюдается на Земле? Все из-за атмосферы. Именно она равномерно распределяет солнечное излучение, обеспечивая нам постепенное снижение и увеличение температуры, а не резкое. Если бы Земля не вращалась вокруг своей оси, температура на темном полушарии постепенно продолжила бы падать, а на светлом – повышаться.

Еще один известный пример – солнечный зонд Parker, который был отправлен изучать наше светило. Он использовал теплозащитный экран, чтобы не сгореть от солнечного излучения. И температура этого экрана повышалась до 120 градусов, а вот сам зонд, который за ним прятался, промерзал до -150.

Источник

Как тепло доходит от солнца до земли, если между ними вакуум?

Между стенками термоса откачивают воздух и тепло не куда не уходит.

Тепло от Солнца до Земли не доходит. Доходит, как отмечалось выше, электромагнитное излучение (видимый свет и др.) . Тепло получается при переизлучении этой энергии Землёй обратно в Космос. Так как Земля намного холоднее Солнца, излучаются, в основном, инфракрасные волны (они же — тепловое излучение) . Если Земля получает тепло от Солнца — почему температура воздуха падает с высотой? — потому, что воздух получает тепло от поверхности Земли, а не от Солнца. В верхних слоях атмосферы температура тоже выокая — но это совсем другая история (ионизация).

«Между стенками термоса откачивают воздух и тепло не куда не уходит. » — ВЕЛИКОЛЕПНО.

Теоретически довольно давно доказано, что материальный мир, в котором мы живём, составляет 5% от массы нашей Вселенной, остальную массу представляет т. н. «тёмная материя»,которую не могут определить наши приборы и органы чувств. Так что понятие вакуум весьма и весьма относительное.

Электромагнитные волны, как известно, распространяются и в вакууме. «Носитель» типа воздуха (или светоносного эфира, как предполагали в 19-м веке) им не нужен.

Что же касается термоса, то вакуум между стенками препятствует только конвективному теплообмену. Горячий чай внутри термоса все равно излучает электромагнитные волны, которые уносят больше энергии, чем приходит с электромагнитными волнами от внешних источников. Но этот теплообмен намного слабее конвективного, поэтому чай остывает медленно.

Излучение – это теплообмен, при котором энергия переносится электромагнитными лучами. Отличается от теплопроводности и конвекции тем, что теплота в этом случае может передаваться через вакуум.

Источник

Как сонце передает тепло на землю ?

От Солнца идет мощное электромагнитное излучение.
В основном это ультрафиолетовое излучение. Но и все остальные виды электромагнитного излучения тоже присутствуют: инфракрасное, рентгеновское, гамма, радиоволны и видимый свет. Часть этого излучения задерживается атмосферой. Например озоновый слой задерживает большую часть ультрафиолетового излучения. Но и той части излучения, которая проходит через атмосферу, достаточно для нагрева Земли так, чтобы вместо холодной зимы началось жаркое лето.
Это излучение представляет собой поток фотонов, который достигает поверхности земли и поверхности океанов и переходит в тепловое движение молекул поверхности земли и воды.
Частично он нагревает и воздух. Но все-таки воздух прозрачен и больше нагревается от тепла, которое идет от поверхности земли и воды.
Нагрев планеты зависит от того, как много этого солнечного излучения получает единица поверхности Земли за одни сутки. Если Солнце стоит низко над горизонтом, а ночи длинные, то поверхность Земли получает мало солнечного излучения. А если день длинный и солнце большую часть дня стоит высоко, около зенита, то поверхность Земли получает много солнечного излучения. http://otvet.mail.ru/question/28529552

Тепловое излучение — радиация. При этом способе передачи тепло передается электромагнитными волнами на расстояние. Так солнце излучая солнечную энергию передает тепло на Землю. Так же огонь передает тепло посредством пламени.

Источник

Способы передачи тепловой энергии

Передачу тепловой энергии называют теплопередачей. Есть три способа (рис. 1) передачи тепловой энергии:

С помощью теплопередачи можно изменять внутреннюю энергию тел.

Что такое теплопроводность

Теплопроводность — это передача (внутренней) тепловой энергии от одной части тела к другой его части.

Примечание: С помощью теплопроводности можно передавать тепловую энергию от одного тела к другому, если плотно прижать тела друг к другу.

При теплопроводности передается только энергия, а вещество не переносится.

Теплопроводности различных веществ отличаются. Металлы в твердом и жидком состоянии очень хорошо проводят тепло, то есть, обладают высокой теплопроводностью.

Примечание: Медь и серебро – это металлы с очень высокой теплопроводностью.

Но у остальных жидкостей теплопроводность меньше, чему твердых тел.

А у газов, например, у воздуха, теплопроводность очень мала. Поэтому пористые тела, содержащие большое количество газа, хорошо изолируют тепло.

Дом, построенный из пенобетона может иметь более тонкие стены, чем кирпичный дом.

В твердых телах тепло передается только с помощью теплопроводности.

Что такое конвекция и как она происходит

В жидкостях и газах тепло передается только с помощью конвекции. Конвекцио (лат.) – перенос.

Слои жидкости, или газа, имеющие различную температуру, могут самостоятельно перемешиваться. Этот процесс называется конвекцией.

Примечание: Конвекция — это самостоятельное перемешивание слоев жидкости, или газа, имеющих различную температуру.

Располагая руку в нескольких сантиметрах над горящей свечой, из-за конвекции мы можем ощущать тепло.

Как происходит конвекция: Более горячие слои жидкости, или газа, имеют маленькую плотность, поэтому поднимаются вверх, а их место занимают более холодные слои.

Примечание: Чтобы конвекция происходила хорошо, нужно нагревать жидкости и газы снизу.

— в чайнике нагревается вся вода, а не только находящаяся в нижней части чайника;

— воздух в помещении от пола до потолка прогревается батареями отопления, расположенными в нижней части помещения;

— дуют ветры, днем – с моря (дневной бриз), а по ночам – с суши на море (ночной бриз).

Что такое излучение

Излучение – это перенос тепловой энергии без помощи вещества. Поэтому в вакууме тепловая энергия переносится излучением.

Вакуум – это отсутствие молекул вещества в пространстве (глубокий вакуум в космосе), или, наличие небольшого количества молекул газа.

Например, в современных лабораториях можно из-под колокола откачать воздух до состояния, когда в одном кубометре пространства под колоколом будет содержаться всего несколько молекул воздуха.

Все тела могут излучать энергию. Сильно нагретые тела излучают больше энергии, чем более холодные.

Солнце – это большой раскаленный газовый шар, то есть, звезда. Солнце излучает тепло, это тепло через вакуум с помощью излучения переносится на Землю и нагревает ее поверхность и все тела, находящиеся на ней.

Известно, что черные предметы на солнце нагреваются очень быстро, а белые, почти не нагреваются.

По причине излучения более темные тела охлаждаются быстрее, чем белые.

В наши дни широкое распространение получили бытовые инфракрасные обогреватели. Эти обогреватели нагревают окружающие предметы с помощью теплового (инфракрасного) излучения.

Примечание: Теплопроводность и конвекция происходят в веществе. А излучение может переносить тепловую энергию без помощи вещества.

Источник

Солнечная энергия (cолнце), способы передачи тепла (теплопроводность, конвекция и излучение)

Механическая энергия преобразуется в тепловую энергию , Температура объектов увеличивается за счет увеличения их скорости в связи с увеличением их кинетической энергии , Вы чувствуете тепло , когда вы потрите руки зимой , так как кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию от трения , когда вы встряхиваете металлические шары в закрытой трубке, их температура повышается из-за трения .

Как получить тепловую энергию?

Мы можем получать тепловую энергию многими способами, такими как Солнце и преобразование механической (кинетической) энергии в тепловую за счет трения , сжигание спичечной палочки при контакте с шероховатой поверхностью из-за преобразования механической энергии в тепловую энергию за счет трения , Гвоздь нагревается, когда вы вытаскиваете его из толстой деревянной детали, потому что трение между гвоздем и деревянной частью генерирует тепловую энергию, которая вызывает нагрев ногтя.

Когда вы переворачиваете велосипед, позвольте педали вращаться быстро, затем сильно нажмите на велосипедные тормоза, коснитесь рамы колеса после его остановки, вы почувствуете, что шина и тормоза нагреваются из-за трения между ними, потому что механическая энергия преобразуется в тепловая энергия .

Когда вы кладете сферы в пластиковую банку и регистрируете их температуру с помощью термометра , температура сфер постепенно увеличивается после встряхивания. Увеличение скорости сфер и их трения друг о друга во время встряхивания приводит к увеличению их кинетической энергии и, следовательно, их температуры. поднимается.

Кинетическая энергия превращается в тепловую , поскольку движение сфер и их трение друг о друга повышают температуру , температура прямо пропорциональна скорости объектов и, следовательно, их кинетической энергии .

Как передается тепловая энергия?

Тепло передается от объекта с более высокой температурой к другим более низкой температуре, а затем она останавливается , когда они равны по температуре, тепло является одной из форм энергии , которая передается от объекта с более высокой температурой к тому , что с более низкой температурой, температурой — это тепловое состояние, которое определяет направление тепловой энергии от объекта или к объекту, когда он вступает в контакт с другим.

Способы передачи тепла

• Передача тепла за счет теплопроводности через некоторые твердые предметы.
• Перенос тепла за счет конвекции через газов и жидкостей.
• Передача тепла с помощью излучения через материальные среды и нематериальные из них (пробела).

Передача тепла за счет теплопроводности

Тепло передается за счет теплопроводности через некоторые твердые предметы (металлическую ложку) с одной стороны на другую.Сковороды состоят из меди и алюминия, потому что они хорошо проводят тепло.Когда вы кладете металлическую ложку в чашку горячего чая на Со временем вы почувствуете жар ложки, потому что тепло передается через твердые тела за счет теплопроводности.

Передача тепла за счет теплопроводности — это передача тепла через некоторые твердые предметы от части с более высокой температурой к части с более низкой температурой.Вы чувствуете жар, когда дотрагиваетесь до горячей металлической ложки, потому что тепло передается от горячего объекта (ложки) к холодному объект по проводимости

Передача тепла конвекцией

Передача тепла путем конвекции — это передача тепла в газах и жидкостях, где горячие молекулы с меньшей плотностью поднимаются вверх, а более холодные молекулы с большей плотностью падают вниз . Морозильная камера холодильника находится в верхней части холодильника, потому что, когда воздух охлаждается, его плотность увеличивается, поэтому он падает, чтобы охладить продукты в холодильнике, в то время как горячий воздух (с низкой плотностью ) поднимается вверх, чтобы снова охладиться, и так далее.

Электронагреватель размещается в нижней части комнаты, потому что, когда воздух (вокруг обогревателя) нагревается, его плотность уменьшается, поэтому он поднимается вверх, чтобы согреть комнату, в то время как холодный воздух (с высокой плотностью) падает вниз, чтобы нагреться. снова и так далее . Кондиционер закреплен в верхней части комнаты, чтобы охлаждать воздух в верхней части комнаты, где его плотность увеличивается, поэтому он падает вниз, в то время как горячий воздух поднимается вверх, чтобы охладиться и скоро.

Передача тепла излучением

Тепла от Солнца передается на Землю без какой — либо потребности в материальной среде , и таким образом , как известно , как передача тепла за счет излучения , тепло переносится излучением через материальные средства массовой информации и нематериальных из них, тепло передается от обогреватель нашего тела конвекцией и излучением .

Передача тепла посредством излучения — это передача тепла от горячего объекта к другому без какой-либо материальной среды, через которую передается тепло. Тепло передается от всех источников света посредством конвекции и излучения, в то время как тепло передается от Солнца посредством только радиация .

Тепла от Солнца передается нам излучением , потому что есть пространство (вакуум) между солнцем и Землей и передачи тепла путем излучения не нуждается в материальной среде , через которую теплу передачи.

Надев темные одежды в зимнее время, чтобы поглощать тепло от солнца , носить легкую одежду цвета летом , чтобы отражать солнечные лучи, тепла от Солнца не доходит до Земли за счет теплопроводности или конвекции, оно не передается за счет теплопроводности , так как воздух является плохим проводником тепла и не передается конвекцией, потому что между Солнцем и Землей есть пространство (вакуум) .

Технологические приложения, производящие тепло

Существует множество технологических применений, которые производят тепло , но они отличаются:

• Энергетические ресурсы, от которых они зависят.
• Вид энергоресурсов.
• Влияние на окружающую среду.

Некоторые примеры технологических приложений, которые производят тепловую энергию

Электрический нагреватель, электрический водонагреватель и электрическая плита зависят от электричества, которое является возобновляемым источником энергии и не загрязняет окружающую среду, солнечный нагреватель и солнечная печь зависят от Солнца, которое является постоянным источником энергии и не загрязняет окружающую среду .

Газовая или бензиновая плита зависит от нефтепродуктов, которые являются невозобновляемыми источниками энергии и загрязняют окружающую среду. Газовая печь зависит от природного газа (бутана), который является невозобновляемым источником энергии и загрязняет окружающую среду.

Угль огнь зависит от угля , который является невозобновляемыми ресурсами энергии и загрязняющим к окружающей среде, В солнечных элементах и солнечные батареях, Солнечная энергия превращается в электрическую энергию , в солнечном нагревателе, солнечные печи и солнечная печь, солнечная энергия переходит в тепловая энергия .

Солнечная энергия (Солнце) является источником большинства энергий.

Солнечная энергия считается самым чистым и дешевым источником энергии, потому что она не загрязняет окружающую среду, она превращается в другие виды энергии, такие как химическая энергия, хранящаяся в нефтяном масле и угле, химическая энергия сохраняется в растениях в процессе фотосинтеза , тепловая энергия как в солнечной печи (духовке) и солнечном нагревателе, Электроэнергия, как в солнечных элементах или солнечных батареях, превращается в:

• Световая и тепловая энергия,как в электрической лампе .
• Кинетическая энергия как у электровентилятора.
• Тепловая энергия как в электронагревателе.

Производство электричества из солнечной энергии предпочтительнее, чем за счет сжигания топлива, поскольку солнечная энергия является постоянным источником энергии, Солнце — чистым источником энергии , который не загрязняет окружающую среду,

В качестве источников тепловой энергии предпочтительнее использовать Солнце и электричество, чем уголь и бензин, потому что Солнце и электричество не загрязняют окружающую среду, в то время как уголь и бензин загрязняют окружающую среду.

Источник