Вид теплопередачи ядра солнца

Решебник по физике за 11 класс Мякишев: вопросы к параграфам 59-125

Вопрос 122.

1. Какие процессы теплопроводности переносят энергию от центра Солнца наружу?
2. Какие реакции служат источникам энергии Солнца и звезд?
3. Как устроен красный гигант?
4. Что такое пульсары?

1. Энергия, выделяемая в ядре, переносится к поверхности Солнца конвекцией (движением нагретых масс) и излучением, то есть в Солнце происходят два вида теплопередачи.

2. Источником энергии Солнца и звезд являются термоядерные реакции, которые могут происходить благодаря огромной температуре.

3. В красных гигантах в зависимости от слоя, происходят разные виды реакций: у поверхности из водорода, в результате реакции, образуется гелий. В более глубоком слое из гелия получается углерод. В следующем слое из углерода — кислород. И всамых глубоких слоях результатом термоядерных реакций является железо.

4. Пульсары — это космические объекты, которые периодические испускают радиоизлучение.

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Источник

Можете впривести примеры теплопередачи в космосе?

Из известных 3-х видов теплопередачи (теплопроводность, конвекция и излучение) в космосе наиболее распространены последние два вида.

1. Конвекция (перенос тепла при перемещении нагретых масс вещества) имеет место:
1) в недрах звёзд, где существует так называемая конвективная зона, в которой верхние, остывшие, массы плазмы погружаются, а более горячие, глубинные, — всплывают;
2) при расширении оболочек сверхновых звёзд — предполагается, что корональный (находящийся во внешних областях) газ галактик испытал нагрев именно таким путём;
3) при перетекании вещества с более горячего на менее горячий компонент в тесной двойной системе звёзд.

2. Излучение (перенос энергии происходит посредством квантов электромагнитного излучения и их поглощения веществом) :
1) в тех же звёздах существует зона переноса лучистой энергии (она находится под конвективной зоной и примыкает непосредственно к зоне термоядерных реакций) ;
2) нагревание околозвёздных пылевых оболочек и протопланетных дисков;
3) нагревание и последующее испарение «звёздных коконов» — газо-пылевых облаков на месте рождения звёзд;
4) эффект «яркого пятна» в тесной двойной звезде, когда более горячий компонент своим излучением ионизирует обращённую к нему сторону второго компонента;
5) ну и нагревание атмосфер и поверхностей планет, о чём здесь уже писали.

310K, достаточна, чтобы находиться в комфортных температурных условиях некоторое (по крайней мере до прилета спасательной космической службы) время. На один градус космонавт охладится примерно за сорок минут. Далее скорость процесса охлаждения будет падать согласно закону Стефана-Больцмана.

Источник

Вид теплопередачи ядра солнца

Тесты по астрономии 11 класс. Тема: «Солнце»

Правильный вариант ответа отмечен знаком +

1. Наша звезда Солнце является:

а.) Красным гигантом

+ с.) Желтым карликом

2. Каким термином характеризуется расстояние от Земли до Солнца?

+ в.) Астрономическая единица

3. Масса Солнца…

а.) Равна массе всех планет Солнечной системы

+ в.) Больше массы всех планет Солнечной системы

с.) Меньше всех планет Солнечной системы

4. Какие земные явления зависят от Солнечной активности?

а.) Землетрясения, бури, многочисленные катастрофы техногенного характера

в.) Землетрясения, ураганы, торнадо

+ с.) Магнитные бури, полярное сияние и повышение уровня ионизации в верхних слоях атмосферы

5. За счет чего Солнце излучает энергию?

6. Назовите имя ученого, доказавшего движение планет вокруг Солнца:

+ а.) Николай Коперник

в.) Джордано Бруно

с.) Галилео Галилей

7. Какова примерная температура ядра Солнца?

8. Ближайшую к Солнцу точку орбиты называют:

9. Какой вид излучения не относится к Солнцу?

а.) Солнечная радиация

тест 10. Какую долю (примерно) в элементном составе Солнца занимает водород?

11. Химический состав Солнца это:

+ а.) Водород, гелий, кислород, прочие элементы

в.) Водород, кислород, прочие элементы

с.) Водород, гелий

12. В каком направлении Солнце обращается вокруг своей оси?

а.) Вращение отсутствует

в.) Вращение осуществляется только отдельными слоями

+ с.) По направлению, в котором планеты движутся вокруг Солнца

13. Каким термином обозначается видимая для наблюдателя поверхность Солнца?

14. Выберите правильное определение «солнечного ветра»:

а.) Выброс вещества, находящегося в Солнечной короне

в.) Последняя из внешних оболочек Солнца

+ с.) Поток, состоящий из ионизированных частиц и распространяющийся до границ гелиосферы

15. Последний этап жизни Солнца называется:

а.) Нейтронная звезда

в.) Красный гигант

16. Назовите примерный возраст Солнца:

17. В какой области галактики Млечный Путь находится Солнце?

+ с.) Окраина рукава Ориона

18. Назовите научную миссию, занимающуюся изучением Солнца:

19. Как ученые называют фотосферные пятна, похожие на рисовые зерна:

в.) Солнечные пятна

тест-20. Какой из перечисленных терминов определяет холодные области, расположенные на яркой фотосфере?

21. Существует ли у Солнца магнитное поле?

с.) Нет достоверных данных

22. Источник энергии Солнца это:

а.) Реакции химического характера

+ в.) Термоядерные реакции синтеза (легких ядер)

23. Как называются массы звездного газа, поднимающиеся на сотни тысяч километров над поверхностью Солнца?

24. Цикл солнечной активности составляет:

25. Если на поверхности Солнца увеличивается количество пятен, то блеск звезды:

а.) Будет колебаться

+ с.) Почти не изменится

26. Определите, за сколько времени сжалось бы Солнце, если бы на нем вдруг исчезла сила газового давления:

27. Сколько планет обращается вокруг Солнца?

28. Вокруг чего движется Солнце?

а.) Только собственной оси

+ в.) Вокруг центра Галактики Млечный Путь

с.) Вокруг планеты Земля

29. Линейная скорость Солнца на экваторе составляет:

тест_30. Дайте верное определение понятию «солнечное пятно»:

а.) Вулканы на поверхности Солнца

+ в.) Области, имеющие пониженную температуру

с.) Кратеры от ударов малых небесных тел

31. При помощи, какой методики можно определить температуру на поверхности Солнца?

в.) Законов Кеплера

+ с.) Солнечного спектра

32. Назовите величину мощности излучения, приходящуюся на 1 кг Солнечного вещества?

33. За сколько суток происходит оборот Солнца вокруг собственной оси вблизи экватора?

34. Укажите среднюю плотность Солнца:

35. Когда для наблюдателя наступает солнечное затмение?

+ а.) Если Луна располагается между Солнцем и Землей

в.) Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей

с.) Нет правильного ответа

36. Назовите звезду, являющуюся наиболее близкой к Солнцу:

в.) Альфа Центавра

+ с.) Проксима Центавра

37. Звезда, наиболее близкая к планете Земля, называется:

в.) Венера («Утренняя звезда»)

с.) Полярная звезда

38. Согласно современным данным, Солнце и другие звезды сформировались из:

+ а.) Газопылевого облака

в.) Большого взрыва

с.) Остатков других звезд и планет

39. В звезду какого типа превратится Солнце в процессе старения?

+ в.) Красный гигант

с.) Красный карлик

тест*40. В ходе каких процессов на Солнце происходят космические лучи и корпускулярные потоки?

а.) при солнечном ветре

+ в.) при хроматосферных вспышках

с.) при конвекционном движении

41. Основные элементы структуры хромосферы Солнца:

+ а.) Водород, кальций, гелий

с.) Водород, гелий

42. Укажите элементы, составляющие атмосферу Солнца:

+ а.) Корона, фотосфера

с.) Солнечный ветер

43. Благодаря наличию чего в клетках растений возможен процесс фотосинтеза?

44. Дайте определение линии на диске спутника или планеты, которая отделяет освещенное (т.н. «дневное») полушарие от темного («ночного»):

45. Дайте определение понятию эклиптика:

+ а.) Большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое с Земли годичное движение Солнца относительно других звезд

в.) Движение Солнца вокруг собственной оси

с.) Расположение Солнца относительно планеты Земля

46. Выберите точное определение термина «хромосфера»:

а.) Внутренняя часть атмосферы Солнца, размер которой составляет порядка нескольких тысяч километров и доступен для наблюдения с Земли в ходе солнечного затмения, излучающая красный свет за счет наличии водорода

+ в.) Внешняя область Солнца, которую мы можем наблюдать как разреженный газовый слой, разогретый до температуры примерно 6000 К, из которого осуществляется излучение энергии в космос

с.) Внешняя атмосфера Солнца, располагающаяся над хромосферой, в состав которой входит горячий газ, простирающийся на миллионы километров относительно Солнца, который можно наблюдать в ходе полного солнечного затмения

47. На какой из нижеприведенных фотографий изображена солнечная корона?

48. Выберите из представленных изображений соответствующее протуберанцу:

49. Что, по мнению ученых, является причиной сильных выбросов материи на Солнце?

а.) Наличие сильных магнитных полей, расположенных около солнечных пятен +

в.) Короткопериодические, большие по объему взрывные выбросы вещества и света

с.) Большая масса яркого газа, который поднимается на сотни тысяч километров над т.н. лимбом (видимым краем диска Солнца)

Источник

Можете впривести примеры теплопередачи в космосе?

Источник

Виды теплопередачи в физике

Описание процесса

Теплопередача представляет собой один из важнейших физических процессов, состоящий из нескольких простых превращений. Во время него теплота переносится от одного объекта к другому или внутри тела при наличии разности температур. Тепловая энергия присутствует в следующих средах:

Передача тепла — это самопроизвольный процесс, проходящий в свободном пространстве. Энергия распространяется от объектов, которые имеют высокую температуру, к телам с меньшим показателем. Исследования, проведённые учёными, говорят, что теплопередача слишком сложна для рассмотрения её в виде одного процесса. В связи с этим физическое явление было разделено на три следующие вида:

Характеристика теплопроводности

Теплопроводность — это передача энергии от объекта к объекту или от одной части некоего физического тела к другой посредством теплового движения молекул и атомов. Необходимо отметить, что при этом явлении вещество не перемещается, передаётся лишь внутренняя энергия. Наблюдать теплопроводность позволяет следующий опыт:

К стержню из металла на воск прикреплено несколько гвоздей.
Один конец стержня прочно фиксируют в штативе, а другой начинают нагревать.
Спустя некоторое время гвозди по очереди отпадают.

Это происходит из-за плавления воска, которое вызывает повышение температуры металла. Тот факт, что гвозди отпали не одновременно, свидетельствует о постепенном нагревании стержня. Следовательно, внутренняя энергия тела по мере своего увеличения передавалась от горячего конца к холодному.

Передача тепла имеет ещё одно объяснение, базирующееся на внутреннем строении вещества. Частицы нагреваемого конца стержня из-за внешнего воздействия увеличивают свою энергию. В результате их колебание становится более интенсивным, из-за чего часть полученного потенциала молекулы передают соседним частицам, которые тоже начинают колебаться быстрее. Процесс передачи энергии постепенно охватывает весь стержень. Результатом её увеличения становится повышение температуры объекта.

Теплопроводность различных веществ отличается, даже существуют специальные таблицы, содержащие информацию об этом качестве физических тел. К примеру, если на дно пробирки с водой опустить кусок льда, а её верхний конец нагреть, то вскоре вода, находящаяся рядом с источником огня, закипит, хотя лёд сохранит своё состояние. Из этого следует, что у воды плохая теплопроводность. Этим качеством отличаются все жидкости.

Газообразные вещества имеет ещё более низкую теплопроводность. Доказать утверждение можно опытным путём:

В штативе закрепляют пробирку, в которой находится воздух.
Под ней ставят зажженную спиртовку.

Если в пробирку опустить палец, то тепло ощущаться не будет. Эксперимент позволяет сделать вывод, что воздух, как и прочие газы, плохо передаёт внутреннюю энергию.

Наилучшими проводниками теплоты считаются металлические тела, а к наихудшим относятся сильно разреженные газы. Причиной этого является их молекулярное строение. Частицы газообразных веществ расположены на больших расстояниях друг от друга, а потому сталкиваются редко, из-за чего передача теплоты происходит значительно медленнее, чем в твёрдых телах. Жидкости по уровню теплопроводности находятся между газами и твёрдыми объектами.

Описание конвекции

Конвекция является ещё одним способом передачи теплоты. Её сущность заключается в переносе внутренней энергии слоями жидких или газообразных веществ.

Поскольку конвекция происходит только при перемещении веществ, осуществляться такой процесс может лишь в жидкостях и газах. Известно, что физические тела в этих двух состояниях плохо проводят тепло, но благодаря концекции их всё же можно нагреть. Эффективное применение этого процесса можно наблюдать в холодное время года, когда в помещениях, оборудованных батареями парового отопления, воздух согревается. Этот тип теплопередачи можно наблюдать при проведении простого опыта:

На дно наполненной водой колбы аккуратно опускают кристалл марганцовокислого калия.
Ёмкость нагревают в том месте, где лежит соль марганцовой кислоты.
Через некоторое время со дна начинают подниматься окрашенные струи воды.
Поднявшись в верхние слои, струи опускаются.

Нижний слой жидкости при нагреве расширяется, что приводит к увеличению её объёма и уменьшению плотности. Под воздействием архимедовой силы нагретая часть вещества перемещается выше. На освободившееся место опускается холодная жидкость, которая по мере нагревания поднимается. В этом случае внутренняя энергия передаётся движущимися вверх потоками воды.

Подобным образом происходит передача теплоты и в газах. Так, если бумажную вертушку размещают над источником тепла, то она начинает вращаться. Лопасти объекта приходят в движение потому, что наименее плотные слои нагретого воздуха поднимаются из-за воздействия на них выталкивающей силы, в то же время холодные слои опускаются, занимая место тёплых. Это передвижение воздуха заставляет вертушку вращаться.

Определение излучения

Последним видом теплопередачи является излучение. Его можно почувствовать, поднеся руку к включенной электрической лампочке, батарее отопления, спирали нагретой электроплиты, горячему утюгу и т. д. Опытным путём выявить излучение можно следующим образом:

Металлический теплоприёмник, имеющий блестящие и чёрные поверхности, закрепляют в штативе.
К нему присоединяют манометр.
В сосуд, одна сторона которого окрашена в белый цвет, а другая — в чёрный, наливают кипяток.
Ёмкость с водой поворачивают к чёрной поверхности теплоприёмника сначала белой, а затем чёрной стороной.
В обоих случаях уровень воды в колене манометра понижается.
Но следует обратить внимание, что когда к теплоприёмнику обращена чёрная сторона сосуда, жидкости в колене меньше.

Изменение уровня воды в манометре объясняется тем, что воздух, находящийся в теплоприёмнике, начинает расширяться. Но расширение газа возможно только при нагревании, значит, вещество получило от ёмкости с кипятком энергию. Известно, что у воздуха плохая теплопроводность, а конвекции в этой ситуации нет, поскольку сосуд расположен на одном уровне с теплоприёмником, следовательно, ёмкость излучает тепловую энергию.

Кроме того, опыт свидетельствует, что от тёмной стороны сосуда исходит больший потенциал, чем от белой. Это подтверждает разный уровень жидкости в манометре.

Чёрная поверхность не только отдаёт большое количество энергии, но и принимает её больше. Экспериментальным доказательством этого утверждения может служить включенная электрическая плита, к которой сначала подносят светлую сторону теплоприёмника с присоединённым к нему манометром, а затем тёмную. Во втором случае уровень жидкости в измерительном приборе будет ниже, чем в первом.

Приведённые опыты подтверждают тот факт, что чёрные тела поглощают и испускают энергию значительно лучше, чем белые. А светлые, в свою очередь, плохо излучают и поглощают её, но хорошо отражают. Именно поэтому в летнее время люди предпочитают светлую одежду, а дома, расположенные в тёплых странах, часто красят в белый цвет.

В природе основным примером теплопередачи в виде излучения можно считать энергию, передаваемую Земле Солнцем. Так как пространство между звездой и планетой заполнено космическим вакуумом, то энергетический потенциал не может быть передан ни посредством конвекции, ни путём теплопроводности. Это значит, что такой вид теплопередачи не зависит от какой-либо среды, излучение обладает способностью свободно проходить даже через вакуум.

Закон охлаждения Ньютона и коэффициенты

Чаще всего жидкости и газы нагреваются или охлаждаются, соприкасаясь с поверхностью различных твердых объектов. Такой процесс обмена теплом называют теплоотдачей, а поверхность, переносящая тепло, получила наименование «поверхность теплообмена» или «теплоотдающая».

Рассчитать скорость теплоотдачи можно с помощью эмпирического уравнения теплоотдачи, основанного на законе охлаждения Ньютона. Если процесс установился, то уравнение выглядит следующим образом: Q = α*F*(tж — tст)*τ, где:

Q — поток тепла;
α — коэффициент теплоотдачи, показывающий, сколько теплоты получает или отдаёт теплоноситель 1 м² в некий отрезок времени, если температурная разница между составляющими равна 1 °C (эта величина даёт характеристику скорости передвижения тепла в теплоносителе, она зависит от режима перемещения, физических свойств теплоносителя, геометрии каналов, состояния поверхности, отдающей энергию);
F — теплоотдающая поверхность;
tж — температура вещества;
tст — температура стенки;
τ — время.

При рассмотрении процесса теплопередачи в твёрдой стенке обязательным условием является разница между температурами поверхностей. Она образует тепловой поток, который направлен от плоскости с наиболее высокой температурой к поверхности с меньшим подобным показателем. Если процесс установился, то закон Фурье принимает вид: Q = λ*F*(t’ст — t»ст)/δ, где:

Q — тепловой поток;
λ — коэффициент теплопроводности, показывающий, сколько тепла проходит за временную единицу через некий отрезок теплоотдающей поверхности, если температура опускается на 1 °C на единицу длины нормали по отношению к изотермической поверхности (это физическая характеристика, которая определяет способность вещества к теплопроводности, зависящая от его природы, структуры и иных показателей);
F — поверхность стенки;
t’ст — t»ст — температурная разница между поверхностями стенки;
δ — толщина стенки.

Зачастую для решения задач по физике необходимо сделать расчёт теплопередачи по формулам, подходящим для различных видов процесса. Такая разница объясняется разными физическими характеристиками веществ, а также особенностями методов передачи теплоты.

Источник