Виды теплопередачи:
теплопроводность, конвекция, излучение

Опорный конспект по физике в 8 классе по темам «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение». Обновлен 13.08.2026 г. Проверяемые элементы содержания (ПЭС):
👉 ФОП ООО: 6.8. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.
👉 ОГЭ: 2.7. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
Вернуться к Списку конспектов по физике

Переходим к самому «бытовому» разделу физики. Вы когда-нибудь задумывались, почему чай в термосе остается горячим сутки, а в кружке остывает за 10 минут? Почему батареи отопления ставят под окнами? И как Солнце греет Землю, если между ними вакуум (пустота)? Сегодня мы разберем все три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекцию и излучение. Это будет самая практичная тема в 8 классе!

Теплопередача (Общее понятие)

В прошлой лекции мы выяснили, что внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: работой и теплопередачей.

Теплопередача — это процесс передачи внутренней энергии от более нагретых тел (или частей тела) к менее нагретым без совершения работы.

В природе существует три вида теплопередачи:

1. Теплопроводность (передача через вещество, без переноса вещества).
2. Конвекция (передача потоками жидкости или газа — с переносом вещества).
3. Излучение (передача через электромагнитные волны, вещество не нужно).
   

Теплопроводность (Самый «ленивый» способ)

Теплопроводность — это вид теплопередачи, при котором энергия передается от более нагретых частиц к менее нагретым непосредственно при их столкновении (или колебании) без переноса вещества.

Как это работает на молекулярном уровне: Нагретые молекулы в горячем конце тела колеблются сильнее. Они толкают соседние молекулы, передавая им свою энергию, те — следующим, и так постепенно тепло переходит от конца к концу. Частицы вещества не путешествуют — они просто «передают» энергию друг другу.
Особенность: Теплопроводность зависит от агрегатного состояния.

Теплопроводность различных веществ

Здесь работает простое правило: чем плотнее упакованы молекулы, тем лучше теплопроводность.

А) Твердые тела (Теплопроводность есть)
• Металлы (лучшие проводники тепла): Серебро, медь, алюминий, сталь. Электроны в металлах очень подвижны и переносят энергию быстрее, чем просто толчки атомов. Поэтому ложка в чае нагревается мгновенно, а сковорода быстро раскаляется.
• Неметаллы (плохие проводники): Дерево, стекло, пробка, шерсть, мех. Молекулы в них связаны жестко, но не подвижны. Поэтому деревянная ручка кастрюли не обжигает руку.

Б) Жидкости (Теплопроводность плохая)
• Молекулы жидкости дальше друг от друга, чем в твердых телах. Теплопроводность жидкостей низкая. Например, вода проводит тепло в 20–30 раз хуже, чем металл. Именно поэтому, если быстро нагревать кастрюлю сверху, дно еще холодное, а верх уже кипит (там работает конвекция).

В) Газы (Теплопроводность очень плохая!)
• Молекулы газа далеко друг от друга, они редко сталкиваются. Поэтому газы — лучшие теплоизоляторы.
• Почему шерсть и пух греют? Между волокнами шерсти заперт воздух (газ). Воздух плохо проводит тепло, поэтому он не выпускает тепло от нашего тела наружу. Это называется теплоизоляцией (двойные рамы, пенопласт).

Теплопроводность в природе, быту и технике

Зачем она нужна (где мешает, где помогает)?
• Быт (Используем плохую теплопроводность): Ручки кастрюль делают деревянными или пластиковыми. Термос имеет двойные стенки с вакуумом между ними (вакуум — отсутствие частиц, теплопроводность невозможна!). Очень хорошо сохраняет тепло.
• Техника (Используем хорошую теплопроводность): Радиаторы охлаждения в компьютерах и двигателях делают из меди или алюминия, чтобы быстро отводить лишнее тепло.
• Природа: Животные в холодных краях имеют толстый подкожный жир (плохая теплопроводность) и густой мех (задерживает воздух). Снег — тоже хороший теплоизолятор (содержит воздух), поэтому под снегом земля не промерзает, и растения зимуют.

Конвекция (Перемешивание)

Конвекция — это вид теплопередачи, при котором энергия переносится самими потоками жидкости или газа (с переносом вещества!).

Важно: Конвекция происходит только в жидкостях и газах! В твердых телах её нет (частицы не могут перемещаться).

Как это работает?
1. Нагреваем воду в кастрюле снизу.
2. Нагретые нижние слои воды становятся легче (плотность падает, так как молекулы разбегаются) и поднимаются вверх.
3. Холодные верхние слои (тяжелее) опускаются вниз.
4. Возникает круговорот — конвекционный поток.

Примеры:
• Кипение воды в чайнике.
• Отопление комнаты (батареи греют воздух, теплый воздух поднимается к потолку, холодный опускается к батарее).
• Образование ветра (бриза) у моря (теплый воздух над сушей поднимается, холодный с моря приходит на его место).

Естественная и вынужденная конвекция

• Естественная (свободная) конвекция: Происходит сама собой из-за разности плотности нагретых и холодных слоев. (Как в чайнике).
• Вынужденная конвекция: Происходит принудительно с помощью насосов, вентиляторов, мешалок. (Пример: вентилятор обдувает комнату, насос гоняет воду в системе отопления). Без вентилятора горячий воздух собирается под потолком; с вентилятором — он перемешивается.

Теплопередача в воздухе и жидкости

В газах и жидкостях действуют ДВА механизма: слабая теплопроводность и сильная конвекция. Но передача тепла вверх (конвекцией) возможна только из нижнего слоя в верхний (нагреваем снизу). Если нагревать сверху (например, под крышкой), конвекция не возникнет — жидкость будет греться только теплопроводностью, а это очень медленно.

Излучение (Самый загадочный способ)

Третий вид теплопередачи — излучение. Если поднести руку к спирали электроплитки, включённой в сеть, к горящей электрической лампочке, к нагретому утюгу, к батарее отопления и т.п., то можно явно ощутить тепло. Опыты также показывают, что чёрные тела хорошо поглощают и излучают энергию, а белые или блестящие плохо испускают и плохо поглощают её. Они хорошо энергию отражают. Поэтому понятно, почему летом носят светлую одежду, почему дома на юге предпочитают красить в белый цвет.

Излучение — это вид теплопередачи, который осуществляется без участия вещества. Энергия передается с помощью электромагнитных волн (инфракрасного излучения).

Главный пример: Солнце греет Землю. Между Солнцем и Землей — космический вакуум (вещества нет). Теплопроводность и конвекция там невозможны. Только излучение!

Термоскоп (Прибор для обнаружения излучения)

Это простейший прибор, который показывает, что тело излучает тепло, даже если его не касаться.
Устройство: Это стеклянная трубка с жидкостью (или ртутью), соединенная с полой черной колбой. Если поднести к колбе горячий предмет (не касаясь!), воздух внутри колбы нагревается от излучения, расширяется и выталкивает жидкость в трубке.
• Вывод: Тепло передается через пустоту (излучением).

Зависимость характера излучения от температуры

Цвет тела подсказывает нам его температуру. Это называется «цветовая температура».
• При комнатной температуре тела излучают инфракрасные (невидимые) лучи. Мы их чувствуем кожей как тепло.
• Если нагреть тело до 500–800°C, оно начинает светиться красным цветом (как камин или утюг).
• При 1000–1500°C цвет становится оранжево-желтым (свечение лампы накаливания).
• При 5000–6000°C (как у Солнца) цвет становится белым.
• Самые горячие звезды светят голубым светом.

Вывод: Чем выше температура тела, тем короче длина волны излучения (от инфракрасного к красному, желтому, синему).

Отражение и поглощение излучения (Секрет черного и белого)

Энергия излучения может либо отражаться от поверхности, либо поглощаться ею. От этого зависит, нагреется ли тело.
• Светлые (белые) и блестящие поверхности отражают почти всё излучение. Поэтому в жаркий день белая рубашка нагревается меньше, чем черная. Космические корабли покрывают блестящей изоляцией, чтобы не перегреваться на Солнце.
• Темные (черные) и шероховатые поверхности поглощают излучение и сильно нагреваются. Поэтому у нагревательных приборов (батарей) радиаторы красят в черный цвет (чтобы они лучше отдавали тепло), а на кухне кастрюли с темным дном быстрее нагреваются.

Законы отражения и поглощения:

Хорошие поглотители — хорошие излучатели!
Если тело хорошо поглощает лучи, оно хорошо их и излучает (нагретый черный металл остывает быстрее, чем полированный).

Итоговая таблица по видам теплопередачи

КОРОТКО О ГЛАВНОМ (ИТОГИ)

1. Теплопроводность: передача тепла через вещество БЕЗ переноса вещества. Лучше всего у металлов, хуже всего у газов (поэтому пух и шерсть греют).
2. Конвекция: передача тепла ПОТОКАМИ жидкости или газа. Нагретая жидкость поднимается вверх (естественная), а если включаем вентилятор — вынужденная.
3. Излучение: передача тепла ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ВОЛНАМИ. Не требует вещества (Солнце греет Землю через вакуум).
4. Черные поверхности лучше поглощают и излучают тепло; белые и блестящие — лучше отражают.
5. Чем выше температура, тем короче волны излучения (от инфракрасного к синему цвету).

❓ Вопрос на подумать (мостик к следующей теме): Почему в термосе для сохранения холода (например, мороженого) внутреннюю колбу делают блестящей (зеркальной)?

Следующая тема: «Количество теплоты. Удельная теплоемкость» — там мы начнем считать, сколько именно джоулей нужно, чтобы нагреть воду!

⚡️ Смотрите также 6 видеоуроков по теме конспекта. Воспроизведение плеера начнется с:
0:02:19 Понятие теплопроводности
0:03:06 Теплопроводность различных веществ
0:04:16 Изменение внутренней энергии путём теплопередачи
0:05:10 Теплопередача в газах
0:05:33 Влияние конвекции на образование ветров
0:06:23 Излучение тел белого и чёрного цвета

Конспект урока по физике для 8 класса «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по физике для 7-11 классов
• Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по физике
• Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по физике
• Следующая тема: «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость».