§ 15. Випромінювання

Фізика 8 клас · Бар'яхтар, 2025 · Розділ 2: Внутрішня енергія. Теплові явища

Як Сонце гріє Землю?

Вакуум між Сонцем і Землею

Між Сонцем і Землею — безповітряний простір (вакуум), де немає жодної речовини.

Теплопровідність і конвекція — неможливі

Теплопровідність і конвекція потребують речовини — у вакуумі вони не можуть відбуватися.

Третій спосіб — випромінювання

Енергія передається третім способом — випромінюванням, яке не потребує матеріального середовища.

Що таке випромінювання?

Визначення

Випромінювання — вид теплопередачі, при якому енергія передається за допомогою електромагнітних хвиль (променів).

Не потребує середовища

Поширюється у вакуумі — на відміну від теплопровідності та конвекції.

Одночасно два процеси

Усі тіла одночасно випромінюють і поглинають енергію.

Поглинання та відбивання випромінювання

Темні (чорні) тіла

Краще поглинають і краще випромінюють теплову енергію.

Світлі (білі, поліровані) тіла

Гірше поглинають, більше відбивають теплове випромінювання.

Дослід

Чорна і біла пластинки на сонці — чорна нагрівається значно швидше.

Теплова рівновага та температура тіла

Завжди обидва процеси

Тіло завжди і випромінює, і поглинає — умов, за яких обидва процеси зупиняються, не існує.

Теплова рівновага

Випромінена енергія = поглинута енергія → температура стала.

Якщо дисбаланс

Випромінює більше → температура знижується; поглинає більше → нагрівається.

Застосування випромінювання в побуті

Термоси

Посріблені стінки відбивають випромінювання — зберігають температуру напою.

Холодильники

Фарбують у білий колір — менше поглинають тепло з навколишнього середовища.

Сонячні колектори

Темна поверхня — максимальне поглинання сонячного випромінювання.

Одяг

Влітку — світлий (відбиває); взимку — темний (поглинає більше тепла).

Порівняння трьох видів теплопередачі

Контрольні запитання (§ 15)

Запитання 1

Чому енергія від Сонця до Землі не може передаватися завдяки конвекції та теплопровідності?

Запитання 2

Що таке випромінювання?

Запитання 3

Тіла якого кольору краще поглинають тепло? Опишіть дослід на підтвердження.

Запитання 4

Чи існують умови, за яких тіло не випромінює і не поглинає енергію?

Запитання 5

Що відбувається з температурою тіла, коли воно випромінює більше, ніж поглинає?

Завдання з підручника — Вправа 15

1

Батареї з ребрами

Чому батареї опалення з ребрами обігрівають кімнату краще, ніж гладкі?

2

Колір холодильника

Якою фарбою краще фарбувати зовнішню поверхню холодильника — темною чи світлою? Чому?

3

Темний одяг у спеку

Чому в спекотний день у темному одязі спекотніше, ніж у світлому?

4

Стінки термоса

Чому стінки термоса роблять посрібленими?

Завдання з підручника — Вправа 15 (продовження)

5. Сніг біля темних предметів

Чому в сонячний морозний день сніг тане швидше поблизу темних предметів?

6. Світлий одяг влітку

Чому влітку рекомендують носити одяг світлих кольорів?

7. Поверхня сонячних батарей

Чому поверхні сонячних батарей роблять темними?

8. Парниковий ефект у теплицях

Поясніть, чому в теплицях скляний дах пропускає сонячне випромінювання всередину, але затримує теплове випромінювання рослин.

Задачі зі збірника (Гельфгат, Ненашев)

Асфальт і бетон

Чому в сонячний день асфальт нагрівається сильніше, ніж бетон?

Заморозки вночі

Чому в ясну зоряну ніч заморозки бувають частіше, ніж у хмарну?

Колір радіаторів

Чому поверхню радіаторів опалення фарбують у темний колір?

Термос: вакуум і срібло

Чому в термосі між стінками роблять вакуум і посріблюють їх?

Підсумок уроку

🌊 Випромінювання

Передача енергії електромагнітними хвилями без матеріального середовища — можливе у вакуумі.

⚫ Колір тіла

Темні тіла — краще поглинають і випромінюють; світлі — краще відбивають.

⚖️ Рівновага

Усі тіла одночасно випромінюють і поглинають. Рівновага → температура стала.

🌡️ Температура

Випромінює більше → охолоджується; поглинає більше → нагрівається.