Tiến hành thí nghiệm để chứng minh nhiệt đã được truyền bằng các tia nhiệt đi thẳng.
Thông tin trong sách giáo khoa về bức xạ nhiệt
- Tiến hành thí nghiệm: Đặt bình cầu, trên nút có gắn một ống thủy tinh bên trong có giọt nước màu gần một ngọn lửa đèn cồn.
+Quan sát hiện tượng xảy ra với giọt nước.
+Lấy miếng gỗ chắn giữa đèn và bình. Quan sát hiện tượng xảy ra với giọt nước. 1. Nhận xét và rút ra kết luận. - Hiện tượng……… - Giải thích hiệntượng:………... - Kết luận:……… Thông tin
Bức xạ mặt trời là một dạng phóng xạ điện từ với một biên độ các bước sóng rộng lớn. Bức xạ mặt trời khi xuyên qua khí quyển đã bị các chất trong khí quyển
như O2, O3, CO2, hơi nước.. hấp thụ một phần (khoảng 19% toàn bộ bức xạ); 34% phản xạ vào khoảng không vũ trụ và 49% lên bề mặt trái đất.
Phần ánh sáng chiếu thẳng xuống mặt đất gọi là ánh sáng trực xạ (ánh sáng mặt trời), còn phần bị bụi, hơi nước... khuếch tán gọi là ánh sáng tán xạ. Có khoảng 63% ánh sáng trực xạ và 37% ánh sáng tán xạ. Anh sáng phân bố không đồng đều trên bề mặt trái đất do độ cong của bề mặt trái đất và độ lệch trục trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo của nó quay quanh mặt trời. Do vậy ở các vùng nhiệt đới nguồn năng lượng bức xạ nhận được lớn gấp 5 lần so với vùng cực. Càng lên cao cường độ ánh sáng càng mạnh hơn vùng thấp. Ánh sáng còn thay đổi theo thời gian trong năm, ở các cực của Trái Đất mùa đông không có ánh sáng, mùa hè ánh sáng chiếu liên tục, ở vùng ôn đới có mùa hè ngày kéo dài, mùa đông ngày ngắn. Càng đi về phía xích đạo thì độ dài ngày càng giảm dần.
Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO2, để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bước sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2, dày và bị CO2, và hơi nước trong khí quyên hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh trái đất tăng lên. Lớp khí CO2, có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu.
Ngoài khí CO2, còn nhiều khí khác gọi chung là khí nhà kính (những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài - hồng ngoại), chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2,, CH , N O, O3 (ôzôn), các khí CFC, CF6, HFCs và PFCs.
Nếu các khí nhà kính tồn tại vừa phải thì chúng giúp cho nhiệt độ Trái Đất không quá lạnh nhưng nếu chúng có quá nhiều trong khí quyển thì kết quả là Trái Đất nóng lên và gây nên những hậu quả nghiêm trọng khiến cho trái đất nóng lên, khí hậu toàn cầu biến đổi, băng ở hai cực tan chảy, mực nước đại dương dâng cao...
Hiện tượng hiệu ứng nhà kính
2. Tích hợp môn địa lý: Nêu ví dụ chứng tỏ bức xạ nhiệt có thể xảy ra ngay cả trong chân không.
- Bản chất của hiệu ứng nhà kính là gì?
3. Sự phân bố bức xạ bức xạ mặt trời không đều tới bề mặt Trái Đất tạo ra các hiện tượng tự nhiên nào?
Thông tin
Quá trình thải nhiệt
Nhiệt năng tỏa ra khỏi cơ thể bằng hai cách: Truyền nhiệt và bay hơi nước. * Truyền nhiệt
Truyền nhiệt là phương thức trong đó nhiệt năng được truyền từ vật nóng sang vật lạnh hơn. Có ba hình thức truyền nhiệt: - Truyền nhiệt trực tiếp
Trong truyền nhiệt trực tiếp, vật nóng và vật lạnh tiếp xúc trực tiếp với nhau, khối lượng nhiệt được truyền tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc, mức chênh lệch nhiệt độ và thời gian tiếp xúc.
- Truyền nhiệt đối lưu
Trong truyền nhiệt đối lưu, nhiệt được truyền cho lớp không khí tiếp xúc với bề mặt cơ thể. Lớp không khí lại luôn chuyển động do vậy lớp không khí nóng lên được thay bằng lớp không khí mát hơn. Mức độ truyền nhiệt tỷ lệ thuận với căn bậc hai của tốc độ gió. Do vậy, mùa nóng có gió hoặc dùng quạt ta sẽ thấy mát hơn. - Truyền nhiệt bằng bức xạ
Trong truyền nhiệt bằng bức xạ, vật nóng và vật lạnh không tiếp xúc trực tiếp với nhau. Nhiệt được truyền từ vật nóng sang vật lạnh dưới hình thức tia bức xạ điện từ. Mức độ truyền nhiệt tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật và ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí. Tuy nhiên khối lượng nhiệt mà vật lạnh
nhận được lại phụ thuộc vào màu sắc của nó: Vật có màu đen tiếp nhận toàn bộ nhiệt lượng bức xạ tới, vật có màu trắng phản chiếu toàn bộ nhiệt lượng bức xạ. Đây là cơ sở để thay đổi màu sắc quần áo tuỳ theo nhiệt độ của môi trường.
Điều kiện để cơ thể có thể thải nhiệt bằng phương thức truyền nhiệt là nhiệt độ của da phải cao hơn nhiệt độ của những vật xung quanh. Trong trường hợp ngược lại, cơ thể không những không thể tỏa nhiệt được mà còn bị truyền nhiệt từ môi trường vào cơ thể.
* Thải nhiệt bằng bay hơi nước
Thải nhiệt bằng bay hơi nước dựa trên cơ sở là: Nước trong lúc chuyển từ thể lỏng sang thể khí phải hút nhiệt vào. Một lít nước bay hơi từ cơ thể hút của cơ thể một nhiệt lượng bằng 580 Kcal. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên, phương thức tỏa nhiệt này không những không bị hạn chế mà còn có hiệu quả nhiều hơn. Ví dụ, trong môi trường có nhiệt độ bằng 15 - 20° C nhiệt tỏa ra bằng phương thức bay hơi chỉ chiếm 16,7% tổng số nhiệt tỏa ra khỏi cơ thể, khi nhiệt độ môi trường tăng tới 25 - 30° C, tỷ lệ này tăng tới 30,6%, còn khi môi trường có nhiệt độ bằng 35 – 40° C, nhiệt tỏa ra bằng phương thức bay hơi chiếm tới 100% tổng số nhiệt tỏa ra khỏi cơ thể.
4.Tích hợp môn sinh học: Nhờ đâu mà thân nhiệt cơ thể luôn ổn định? Nhiệt năng tỏa ra khỏi cơ thể bằng cách nào? Để đề phòng cảm nóng, cảm lạnh trong lao động và sinh hoạt hàng ngày em cần phải chú ý những điểm gì?
5. Tích hợp môn công nghệ: Mùa hè và mùa đông ta nên lựa chọn trang phục như thế nào?
6. Tích hợp môn GDCD: Chúng ta cần làm gì để góp phần bảo vệ môi trường?