Tri spôsoby odovzdávania tepla

Tri spôsoby odovzdávania tepla

Hmota, ako ju poznáme, pozostáva z malých čiastočiek, atómov alebo molekúl, ktoré stále poskakujú, kmitajú. Teplo obsiahnuté v kameni nie je nič iné ako pohybová energia poskakujúcich čiastočiek. Čím je teplota vyššia, tým viac čiastočky poskakujú, tým viac pohybovej energie, a teda tepla je obsiahnutého v kameni. Každé teleso, ktorého teplota je vyššia ako absolútna nula, vyžaruje do okolia energiu vo forme vlnenia – tým chladne a ohrieva okolie. Tento spôsob odovzdávania tepla je sálanie.

Ak priložíme k sebe teplejší a chladnejší kameň, čiastočky poskakujúce v teplejšom kameni narážajú do čiastočiek v chladnejšom kameni, tie začnú poskakovať viac a chladnejší kameň sa zohrieva. Nárazmi sa poskakovanie čiastočiek v teplejšom kameni spomalí a teplejší kameň chladne. Tento spôsob odovzdávania tepla je vedenie. Ak máme v jednom rohu miestnosti horúcu piecku, opačný roh sa postupne zohreje sálaním z piecky a vedením tepla z piecky cez vzduch.

Najúčinnejší spôsob je tretí – najrýchlejšie odovzdáme teplo z jedného rohu miestnosti do opačného, keď tam prenesieme rovno celú horúcu piecku.

Tri spôsoby odovzdávania tepla

Hmota, ako ju poznáme, je tvorená drobnými časticami – atómami alebo molekulami, ktoré sú v neustálom pohybe. Kmitali, poskakujú a narážajú do seba.
Teplo je vlastne pohybová energia týchto častíc. Čím je teleso teplejšie, tým rýchlejšie sa jeho častice pohybujú a tým viac tepelnej energie obsahuje.

Každé teleso, ktorého teplota je vyššia než absolútna nula, odovzdáva energiu do okolia. Teplo sa tak šíri tromi základnými spôsobmi.

1. Sálanie (žiarenie)

Pri sálaní sa teplo šíri vo forme elektromagnetického vlnenia. Tento spôsob prenosu tepla nepotrebuje žiadne prostredie, môže prebiehať aj vo vákuu.

Typickým príkladom je Slnko, ktoré ohrieva Zem na veľkú vzdialenosť. Podobne cítime teplo z krbu alebo piecky aj vtedy, keď sa ich priamo nedotýkame. Teleso pri sálaní vysiela energiu do okolia, samo sa ochladzuje a okolie sa zohrieva.

2. Vedenie

Vedenie tepla nastáva pri priamom dotyku telies. Teplo sa prenáša z teplejšieho telesa na chladnejšie prostredníctvom nárazov častíc.

Ak priložíme k sebe teplejší a chladnejší kameň, častice v teplejšom kameni narážajú do častíc chladnejšieho. Tie sa začnú pohybovať rýchlejšie, chladnejší kameň sa zohrieva a teplejší chladne. Vedenie je typické najmä pre pevné látky, predovšetkým pre kovy, ktoré teplo vedú veľmi dobre.

3. Prúdenie

Prúdenie je prenos tepla pomocou pohybu tekutín a plynov – teda kvapalín a plynov.

Teplejšia časť kvapaliny alebo plynu má menšiu hustotu, preto stúpa nahor, zatiaľ čo chladnejšia klesá nadol. Tak vzniká prúdenie, ktorým sa teplo rozvádza po priestore.

Príkladom je zohrievanie vzduchu v miestnosti od radiátora alebo cirkulácia vody pri jej zohrievaní v hrnci. Prúdenie je najúčinnejší spôsob prenosu tepla v plynoch a kvapalinách.

Zhrnutie učiva

Teplo sa môže šíriť:

• sálaním – bez kontaktu a aj bez prostredia,
• vedením – pri priamom dotyku telies,
• prúdením – pohybom kvapalín a plynov.

V praxi sa tieto spôsoby často kombinujú. Napríklad pri vykurovaní miestnosti pieckou sa teplo šíri sálaním, vedením aj prúdením súčasne.