Výmena tepla

1. Čo je výmena tepla, kedy a ako prebieha?

 a. Výmena tepla je vzájomné odovzdávanie si energie medzi telesami, kvapalinami a plynmi, ale aj medzi kvapalinou a plynom a kvapalinou a tuhou látkou a tiež plynom a tuhou látkou.

b. Výmena tepla prebieha vtedy, keď majú jednotlivé objekty, ktoré sú vo vzájomnom kontakte rôznu teplotu.

Teplo vždy prechádza z teplejšieho telesa na chladnejšie.

c. Výmena tepla sa uskutočňuje tak, že pri vzájomných zrážkach molekúl si molekuly odovzdávajú pohybovú energiu.

Medzi akými látkami prebieha výmena tepla na obrázkoch?

2. Prečo keď napustím vodu do vane tak voda postupne ochladne?

a. Voda je v kontakte s kovovou vaňou (prípadne materiál môže byť plast, alebo kameň) a so vzduchom.

Preto prebieha priame odovzdávanie tepla v dôsledku vzájomého kontaktu molekúl jednotlivých látok.

b. Voda vyžaruje infračervené žiarenie, čím odovzdáva teplo vzdialenejším látkam.

c. Voda sa tiež sa vyparuje, čiže najteplejšie molekuly opúšťajú kvapalinu a prechádzajú do okolitého vzduchu.

3. Kedy je výmena tepla nevýhodná a snažíme sa jej zabrániť?

a. Zvieratá a ľudia sa hlavne v chladnom počasí snažia udržať si energiu a predísť jej stratám. Pre svoju existenciu potrebujeme si udržať telesnú teplotu, aby sme nezahynulli na podchladenie.

Preto sa zvieratá chránia srsťou, perím  a ľudia oblečením. Okrem toho ľudia sa snažia zatepľovať domy materiálmi, ktoré sú tepelné izolanty.

Na obrázkoch z termokamery vidno, že zateplenie má veľký význam a tučniaky dokonca dokážu udržať teplotu srste nižšiu ako je teplota okolitého vzduchu, čo výrazne zabraňuje úniku tepla. Dokonca možno čerpajú teplo z chladnejšiejšieho okolia na spôsob tepelných čerpadiel.

b. Tepelná izolácia domov v lete pri vysokých teplotách chráni pred prehrievaním, čím môžeme ušetriť energiu a nemusíme používať klimatizáciu.

c. Prehrievaniu sa snažíme zabrániť aj pri uskladnení ovocia a zeleniny, preto pestovatelia sú radi, keď môžu používať hlboké pivnice, ktoré si udržujú stálu teplotu po celý rok.

4. Kedy sa snažíme zabezpečiť čo najlepšiu výmenu tepla?

a. Dobré odovzdávanie tepla sa snažíme zabezpečiť pri vykurovaní, v chladničkách  a chladení klimatizáciou.