Które stwierdzenie jest prawdziwe: Możliwe odpowiedzi: 1. Promieniowanie cieplne spowodowane jest przez ruch termiczny molekuł ciała., 2. Promieniowanie cieplne spowodowane jest przez dostarczanie ciepła do ciała.
RQLHK9DJOuluI
Ćwiczenie 2
Uzupełnij zdanie: Promieniowanie termiczne emitowane jest tylko przez ciała rozgrzane do czerwoności / przez ciała w każdej temperaturze wyższej od zera bezwzględnego.
Uzupełnij zdanie: Promieniowanie termiczne emitowane jest tylko przez ciała rozgrzane do czerwoności / przez ciała w każdej temperaturze wyższej od zera bezwzględnego.
R1dxgMKzgkk3G
Ćwiczenie 3
Które stwierdzenie jest prawdziwe: Możliwe odpowiedzi: 1. W promieniowaniu termicznym emitowanym w wyższej temperaturze, większy jest udział fal elektromagnetycznych o większej długości fali., 2. W promieniowaniu termicznym emitowanym w wyższej temperaturze, większy jest udział fal elektromagnetycznych o mniejszej długości fali.
1
Ćwiczenie 4
Czy to możliwe, że wszystkie ciała świecą? Odpowiedź uzasadnij.
uzupełnij treść
Wszystkie ciała mocno rozgrzane świecą. Jest to tak zwane promieniowanie termiczne. Okazuje się, że ciała o niskiej temperaturze, które nie świecą widzialnym światłem, również emitują promieniowanie, ale w zakresie fal dłuższych niż w przypadku światła widzialnego. Takie promieniowanie nazywamy promieniowaniem podczerwonym. Można to sprawdzić, zbliżając z boku rękę na kilka centymetrów do gorącego przedmiotu (np. kubka z herbatą, kaloryfera itp.). Odczuwa się wtedy ciepło spowodowane działaniem promieniowania podczerwonego na skórę.
1
Ćwiczenie 5
Wyjaśnij, dlaczego ze wzrostem temperatury ciała zwiększa się natężenie promieniowania termicznego?
uzupełnij treść
Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek ciała, a natężenie promieniowania to energia promieniowania emitowana w czasie 1 sekundy przez 1 mIndeks górny 22 powierzchni ciała.
Promieniowanie termiczne to fale elektromagnetyczne emitowane przez cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym w wyniku ich ruchu termicznego w materii. Gdy temperatura zwiększa się, to zwiększa się średnia energia kinetyczna cząstek materii. Cząstki o większej energii mogą wypromieniować większą energię, co oznacza, że ich promieniowanie ma większe natężenie.
1
Ćwiczenie 6
Jeśli zbliżysz z boku rękę na kilka centymetrów do gorącego przedmiotu (np. kubka z herbatą, kaloryfera), odczujesz ciepło. Czym to jest spowodowane? Przeanalizuj znane ci sposoby przekazywania ciepła: przewodnictwo cieplne, konwekcję i promieniowanie. Opisz, w jaki sposób ciepło zostało przekazane w tym wypadku. Odpowiedź uzasadnij.
uzupełnij treść
Powietrze jest dobrym izolatorem ciepła. Konwekcja polega na wznoszeniu się ogrzanego powietrza w górę.
Odczucie ciepła spowodowane jest działaniem na skórę promieniowania termicznego w zakresie podczerwieni. Przewodnictwo odgrywa tu znikomą rolę, gdyż powietrze jest dobrym izolatorem ciepła. Z kolei udział konwekcji byłby istotny, gdyby ręka znalazła się nad gorącym przedmiotem. Wtedy rozgrzane warstwy powietrza, unoszące się do góry, ogrzewałyby rękę. Jeśli ustawimy rękę obok gorącego przedmiotu, to praktycznie wykluczamy udział konwekcji w transporcie cieplnym.
1
Ćwiczenie 7
Kiedy do domu dostarczamy energię w tempie 1 kW, ucieka również 1 kW, a więc zawartość energii wewnętrznej w budynku jest stała i przekłada się na stałą temperaturę 10°C. Bezpośrednio po zwiększeniu mocy grzejnika np. do 2 kW temperatura w budynku jeszcze się nie zmienia i ucieka z niego wciąż 1 kW energii. Ponieważ jednak dostarczamy więcej energii, niż ucieka, energia wewnętrzna domu będzie rosnąć. Po upływie pewnego czasu temperatura wewnątrz domu wzrośnie.
RYMTjxuJ0SqVj
Rysunek do ćwiczenia 7 przedstawia cykl rysunków ponumerowanych A), B), C), ułożonych jeden pod drugim. Na każdym widnieje: czarny prostokąt obrazujący dom, podłoże trawiaste na dole rysunku, jasnoniebieskie niebo. Wewnątrz prostokąta znajduje się informacja liczbowa o temperaturze (na A i B) 10 stopni Celsjusza, na C) 20 stopni Celsjusza) oraz pomarańczowe pole z wartością liczbową mocy (od góry: 1 kW. 2kW, 2 kW). Od góry prostokąta odchodzi strzałka pionowa skierowana w górę z podpisem: 1kW, 1kW, 2kW.
Źródło: dostępny w internecie: https://ziemianarozdrozu.pl/dl/NoK-book/Nauka_o_klimacie_1-43.pdf [dostęp 23.04.2022], Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).
R6ZxorMZl7H5Z
Kiedy do domu dostarczamy energię w tempie 1 kW, ucieka również 1 kW, a więc zawartość energii wewnętrznej w budynku jest stała i przekłada się na stałą temperaturę 10°C. Bezpośrednio po zwiększeniu mocy grzejnika np. do 2 kW temperatura w budynku jeszcze się nie zmienia i ucieka z niego wciąż 1 kW energii. Ponieważ jednak dostarczamy więcej energii, niż ucieka, energia wewnętrzna domu będzie rosnąć. Po upływie pewnego czasu temperatura wewnątrz domu wzrośnie. Zastanów się, jakie sytuacje ilustrują przedstawione schematy? Odpowiedź:
sytuacja w stanie równowagi termicznej przy mniejszej różnicy temperatur1. C, 2. A, 3. B
energia wewnętrzna domu rośnie 1. C, 2. A, 3. B
stan równowagi energetycznej przy wyższej różnicy temperatur1. C, 2. A, 3. B
Kiedy do domu dostarczamy energię w tempie 1 kW, ucieka również 1 kW, a więc zawartość energii wewnętrznej w budynku jest stała i przekłada się na stałą temperaturę 10°C. Bezpośrednio po zwiększeniu mocy grzejnika np. do 2 kW temperatura w budynku jeszcze się nie zmienia i ucieka z niego wciąż 1 kW energii. Ponieważ jednak dostarczamy więcej energii, niż ucieka, energia wewnętrzna domu będzie rosnąć. Po upływie pewnego czasu temperatura wewnątrz domu wzrośnie. Zastanów się, jakie sytuacje ilustrują przedstawione schematy? Odpowiedź:
sytuacja w stanie równowagi termicznej przy mniejszej różnicy temperatur1. C, 2. A, 3. B
energia wewnętrzna domu rośnie 1. C, 2. A, 3. B
stan równowagi energetycznej przy wyższej różnicy temperatur1. C, 2. A, 3. B
Czy mógłbyś zaproponować inny sposób na uzyskanie stanu równowagi przy wyższej różnicy temperatur?
uzupełnij treść
W celu uzyskania stanu równowagi przy wyższej różnicy temperatur można zastosować ocieplenie budynku.
RlAIr3GFdexU5
Ćwiczenie 8
Na Marsie podczas dużej burzy piaskowej pył pochłania większość dochodzącego światła słonecznego i tworzy efekt anty‑cieplarniany, powodujący, że więcej ciepła ucieka z górnych warstw atmosfery niż opuszcza powierzchnię. Zaznacz promieniowanie słoneczne, które jest rozpraszane przez chmury i atmosferę. Opis alternatywny ilustracji: Rysunek do ćwiczenia 8 przedstawia rysunek obrazujący efekt anty‑cieplarniany na Marsie. W centrum znajduje się obłok koloru piaskowego. Na jego tle umieszczono po prawej i lewej stronie figury przypominające "rozgałęziające się" wektory. Po lewej stronie figura ma kolor jasnoniebieski, po prawej - czerwony. Przy każdej "gałęzi" naniesiona informacja liczbowa.
Na Marsie podczas dużej burzy piaskowej pył pochłania większość dochodzącego światła słonecznego i tworzy efekt anty‑cieplarniany, powodujący, że więcej ciepła ucieka z górnych warstw atmosfery niż opuszcza powierzchnię. Zaznacz promieniowanie słoneczne, które jest rozpraszane przez chmury i atmosferę. Opis alternatywny ilustracji: Rysunek do ćwiczenia 8 przedstawia rysunek obrazujący efekt anty‑cieplarniany na Marsie. W centrum znajduje się obłok koloru piaskowego. Na jego tle umieszczono po prawej i lewej stronie figury przypominające "rozgałęziające się" wektory. Po lewej stronie figura ma kolor jasnoniebieski, po prawej - czerwony. Przy każdej "gałęzi" naniesiona informacja liczbowa.
Rys. Bilans energetyczny Marsa podczas dużej burzy piaskowej. Źródło: https://www.scienceinschool.org/pl/content/bilans‑energetyczny‑planet
Źródło: dostępny w internecie: https://www.scienceinschool.org/pl/content/bilans-energetyczny-planet, Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).
1
Ćwiczenie 8
Skorzystaj z dostępnych Ci źródeł i poszukaj odpowiedzi na pytanie. Jak wygląda bilans energetyczny na Marsie?
uzupełnij treść
Na Marsie większość promieniowania absorbowanego przez powierzchnię to promieniowanie słoneczne (95 W na metr kwadrat). Atmosfera dostarcza tylko 29 W na metr kwadrat i jednocześnie pochłania 33 W na metr kwadrat ze 123 W na metr kwadrat emitowanej przez powierzchnię podczerwieni.