4 — 4 熱的傳播

1. 4 — 4 熱的傳播

2. 一、熱的傳播與熱平衡 • 1.熱的傳播：在自然發生的熱能交換過程中，熱量都 會由高溫處向低溫處傳播，此現象稱之。 • 2.熱平衡 (1). 熱傳播延續到整體溫度都相等為止，稱整體已達 到熱平衡。 (2).溫度計即利用溫度計與被測物體所成的系統能達 到熱平衡的性質，測量物體的溫度。溫度計的讀 數將略小或大於待測物體的原來溫度。 例：25℃的溫度計與80℃熱水接觸時，溫度計吸 收熱量，熱水放出熱量，最後兩者溫度相等，溫 度計的讀數將略小於80℃。

3. 二、熱的傳播方式 • 傳導 :實驗 1.想想看，為什麼實驗中的火柴棒會掉落？ 2.根據你的觀察，火柴棒掉落的順序為何？ 代表什麼意義？ • 對流:影片 1.為什麼影片中的手不怕燙傷呢?難道他有 超能力? • 輻射:實驗

4. (一)傳導 • 1.熱經過物體，從溫度高的地方傳到溫度低的地方。 2.熱的傳導快慢：不同的物體對熱傳導效果並不一樣 (1)三態之中，以 ，， 。(2)固態之中，以金屬較佳，非金屬較差。 (3)金屬中，以，。 • 3.傳熱速率的比較「銀＞銅＞鋁＞鐵＞鉛＞水銀＞冰 ＞玻璃＞水＞軟木＞毛氈＞空氣」。 固態最佳 液態其次 氣態最差 銀最佳 銅次佳

5. 4. 常見有關傳導的實例： 例1：金屬易傳熱，故炒菜鍋、電熨斗等均由金 屬製成；木材、塑膠不易傳熱，故鍋柄、水 壺把手等均由木材或塑膠製成。 例2：燒飯用的鍋是鐵製的，而盛飯用的桶卻多 用木製。 例3：冬日著棉襖可以禦寒；冬日用稻草包裹花 木，可防凍死。 例4：50℃的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵較燙 熱；0℃的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵塊 較冷。

6. (二) 對流 • 凡由液體或氣體本身的循環移動，而漸次傳播熱量及全部之現象。 • 1. 成因：當液體或氣體物質一部分受熱時，體積 膨脹，，逐漸上升，其位置由周 圍溫度較低、密度較大的物質補充之，此 物質再受熱上升，周圍物質又來補充，如 此循環不已，遂將熱量由流動之流體傳播 到各處。 【註】液體和氣體（合稱流體）主要的熱傳播方式 是靠，因氣體和液體熱的效果 都很差。 密度減少 對流 傳導

7. 底部 • 2. 應用： a.燒水使之沸騰必須從加熱（如下 圖）。 b.冰箱中的冰須置於上部。c.室內的冷氣裝置須置於上部，暖氣機須置 於室內低處。 圖(一)：水的對流：熱水上升，冷水下降。

8. 3. 常見有關對流的實例： 例1：冬天睡覺時蓋棉被，主要是防止棉被 內外空氣的而保持體溫。 例2：喝熱水時，若嫌其太熱，常用口吹 氣，因為吹氣時，鄰近空氣發生對流 ，把熱水的熱帶走，而使熱水易冷卻。 例3：失火的地方，常有風助火勢；濱海地 區，夏日白天常吹，晚上常 吹 風。 對流 海風 陸風

9. (三) 輻射 • 1.輻射是以電磁波的形式傳播熱量。 的熱量就是利用這種方式傳到地球 上來的， (在真空中的速率等於光在真空 中的速率，因為光也是屬於電磁波，所有 的電磁波在相同介質中傳播速率相同)。 • 2.熱源不需借助任何物質當,直接由 熱源傳播到各處的現象，稱為「輻射」。 太陽 媒介

10. 輻射 • 3.輻射的特性： • a.任何溫度下的物體都會由表面出能量。　 b.輻射熱沿進行，若遇障礙即被阻止。 c.能透過輻射熱的物質，如玻璃、水等，其本身 都吸收輻射熱。 d.白色、淺色或表面光滑的物體不易吸收輻射熱 而易反射輻射熱，黑色、色深或表面粗糙的物 體易吸收輻射熱而不易反射輻射熱。 直線 不易

11. 輻射 • 4.輻射的實例： • 例1：夏天在樹蔭下或撐傘可以擋住太陽的 熱，故較涼爽。例2：冬天穿深色衣服在陽光下易吸熱覺得暖 和；夏天穿白色衣服因不易吸熱而較涼爽。例3：銅製開水壺表面磨光但底部粗糙，因底部 粗糙易，表面磨光易壺內之 熱量，使熱不易發散。例4：高空離日較近，但氣溫卻反而低？因太陽 輻射熱透過空氣，空氣難吸熱，但靠近地 面處，地表反射及吸收太陽之熱，使地面 的氣溫較高空熱。 吸熱 反射

12. 三、熱傳播的應用—保溫瓶 • 1.防止傳導及對流：雙重壁玻璃瓶之兩壁間抽 成，熱無法以傳導及對流方式傳出 瓶外，且瓶口的軟木塞是不良導體，亦可防 止熱的傳導。　2.防止輻射：玻璃瓶之內、外壁都鍍 ，可以反射輻射熱， 故熱無法以輻射方式 傳出於瓶外。 真空 銀膜

13. 根據對流的原理，在此加熱能不能讓全部的水沸騰呢？根據對流的原理，在此加熱能不能讓全部的水沸騰呢？