Tepelná výměna prouděním Název školy: ZŠ Štětí, Ostrovní 300 Autor: Francová Alena Vzdělávací oblast: Člověk a příroda_Fyzika Datum: 11/2011 Název materiálu: VY_32_INOVACE_FY.8.A.12_tepelna_vymena_proudenim Číslo operačního programu: CZ.1.07/1.4.00/21.1693 Název projektu: PRIMA ŠKOLA Tepelná výměna prouděním Anotace: Materiál je určen pro žáky 8. ročníku. Slouží k naučení nového učiva.

Prozkoumáme to pokusem: Co už víme: některé látky jsou dobrými tepelnými vodiči, jiné jsou tepelnými izolanty voda i vzduch jsou velmi špatnými vodiči tepla zahřívání vody v konvici nebo v hrnci urychlíme promícháním vody Otázka: Může se však voda promíchávat při zahřívání sama??? Prozkoumáme to pokusem:

Pokus: Zahnutou skleněnou trubici naplníme vodou a oběma konci ji ponoříme do misky s obarvenou vodou. Pak v jedné spodní části začneme trubici zahřívat plamenem.

Výsledky pokusu: obarvená voda vyplní celou trubici zahříváním se kapaliny roztahují a tím se zmenšuje jejich hustota teplejší voda o menší hustotě je vztlakovou silou vytlačována nahoru ohřátá voda tak stoupá nahoru a po ochlazení klesá zase dolů dochází k tepelné výměně prouděním

Při ohřívání vody, např. v čajové konvici, se postupně voda promíchává prouděním a teplá voda se dostane do celé konvice.

Princip tepl ovodního ústředního topení: voda zahřátá v kotli má menší hustotu a stoupá nahoru na její místo proudí ze spodních částí radiátorů chladnější voda, která už předala část tepla na zahřátí místností i ve vzduchu se teplo šíří prouděním

Pozorovali jste někdy větroň, jak krouží a stoupá vzhůru bez motoru Pozorovali jste někdy větroň, jak krouží a stoupá vzhůru bez motoru? Podobně umí „plachtit“ i ptáci, bez pohybu křídel. Využívají při tom vzestupných proudů teplého vzduchu ve volné přírodě.

Nerovnoměrným zahříváním povrchu Země nastává proudění vzduchu, kterému říkáme VÍTR. Přístroj na měření rychlosti a směru větru se nazývá ANEMOMETR.

ZÁVĚR, zapamatujte si: V kapalinách a v plynech nastává tepelná výměna především prouděním. Teplejší části kapaliny nebo plynu stoupají vzhůru a chladnější klesají dolů. Přenos tepla prouděním je tedy spojen se samovolným promícháváním kapaliny nebo plynu.

Souhrnné otázky, odpovězte ústně: V kterých látkách může nastat tepelná výměna prouděním? Je voda dobrý vodič tepla? Vysvětli, jak se zahřívá voda v hrnci, když ho postavíme na zapálený plynový hořák. Popiš využití proudění ve vodě a ve vzduchu k vytápění domu teplovodním ústředním topením.

Pokračování otázek: 5) Pokus se vysvětlit, proč chladící těleso v chladničce bývá umístěno nahoře. 6) Zjisti ve třídě, která trubka vedoucí k radiátoru ústředního topení je chladnější, vysvětli proč.

Vyber správnou odpověď: Jaká síla způsobuje, že při zahřívání vody zdola stoupá teplejší voda vzhůru? síla gravitační síla odstředivá síla vztlaková

a) V blízkosti ledu se voda ochladí, ale na dně je voda teplejší. Vyber správnou odpověď: Když si chceme ochladit limonádu, vhodíme kousky ledu nahoru na hladinu. K jakým procesům tepelné výměny dochází? a) V blízkosti ledu se voda ochladí, ale na dně je voda teplejší. b) Jak led taje, tak se voda postupně ode dna ochlazuje. c) V blízkosti ledu se voda ochladí dotykem s ledem, tedy tepelnou výměnou vedením, a protože má studená voda větší hustotu, klesá dolů, naopak teplejší voda stoupá ode dna nahoru.

Použité zdroje: galerie office doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc., PaedDr. Jiří Bohuněk, Fyzika pro 8. ročník základní školy, nakladatelství Prometheus, 2004, ISBN 80-7196-149-3. http://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/psp1/lib/exe/fetch.php?w=&h=&cache=cache&m edia=ii_1_16.jpg [ cit. 2011-11-16] http://radiatory.epiag.eu/data/index_07.jpg [ cit. 2011-11-16] http://www.aquadino.cz/ir/images/42-19217335A--c294xt196.jpg [ cit. 2011-11-16] http://sport.syta.cz/data/custom/image/ws.jpg [ cit. 2011-11-16] http://www.nm-bydleni.cz/images/clanky/licon-pr-1.jpg [ cit. 2011-11-16]

Metodika prezentace: Prezentace slouží k naučení nového učiva. Zabývá se vedením tepla ve vodě a ve vzduchu. Vysvětlení principu teplovodního ústředního topení. Využití vzestupných proudů teplého vzduchu ve volné přírodě. Vysvětlení využití tepelné výměny prouděním k ochlazování kapalin. Žák odpovídá na otázky, sám tvoří odpověď nebo vybírá správnou odpověď.