asp net pdf viewer user control c# : Break a pdf password software control dll windows azure web page web forms PHYS101_OpenStaxCollege_College-Physics49-part1800

Example 14.8Calculate the Flow of Mass during Convection: Sweat-Heat Transfer away from the Body
The average person produces heat at the rate of about 120 W when at rest. At what rate must water evaporate from the body to get rid of all this
energy? (This evaporation might occur when a person is sitting in the shade and surrounding temperatures are the same as skin temperature,
eliminating heat transfer by other methods.)
Strategy
Energy is needed for a phase change (
Q=mL
v
). Thus, the energy loss per unit time is
(14.40)
Q
t
=
mL
v
t
=120  W=120 J/s.
We divide both sides of the equation by
L
v
to find that the mass evaporated per unit time is
(14.41)
m
t
=
120 J/s
L
v
.
Solution
(1) Insert the value of the latent heat fromTable 14.2,
L
v
=2430 kJ/kg=2430 J/g
. This yields
(14.42)
m
t
=
120 J/s
2430 J/g
=0.0494 g/s=2.96 g/min.
Discussion
Evaporating about 3 g/min seems reasonable. This would be about 180 g (about 7 oz) per hour. If the air is very dry, the sweat may evaporate
without even being noticed. A significant amount of evaporation also takes place in the lungs and breathing passages.
Another important example of the combination of phase change and convection occurs when water evaporates from the oceans. Heat is removed
from the ocean when water evaporates. If the water vapor condenses in liquid droplets as clouds form, heat is released in the atmosphere. Thus,
there is an overall transfer of heat from the ocean to the atmosphere. This process is the driving power behind thunderheads, those great cumulus
clouds that rise as much as 20.0 km into the stratosphere. Water vapor carried in by convection condenses, releasing tremendous amounts of
energy. This energy causes the air to expand and rise, where it is colder. More condensation occurs in these colder regions, which in turn drives the
cloud even higher. Such a mechanism is called positive feedback, since the process reinforces and accelerates itself. These systems sometimes
produce violent storms, with lightning and hail, and constitute the mechanism driving hurricanes.
Figure 14.20Cumulus clouds are caused by water vapor that rises because of convection. The rise of clouds is driven by a positive feedback mechanism. (credit: Mike Love)
CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS S 489
Break a pdf password - Split, seperate PDF into multiple files in C#.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Explain How to Split PDF Document in Visual C#.NET Application
a pdf page cut; pdf split pages in half
Break a pdf password - VB.NET PDF File Split Library: Split, seperate PDF into multiple files in vb.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
VB.NET PDF Document Splitter Control to Disassemble PDF Document
pdf no pages selected; split pdf
Figure 14.21Convection accompanied by a phase change releases the energy needed to drive this thunderhead into the stratosphere. (credit: Gerardo García Moretti )
Figure 14.22The phase change that occurs when this iceberg melts involves tremendous heat transfer. (credit: Dominic Alves)
The movement of icebergs is another example of convection accompanied by a phase change. Suppose an iceberg drifts from Greenland into
warmer Atlantic waters. Heat is removed from the warm ocean water when the ice melts and heat is released to the land mass when the iceberg
forms on Greenland.
Check Your Understanding
Explain why using a fan in the summer feels refreshing!
Solution
Using a fan increases the flow of air: warm air near your body is replaced by cooler air from elsewhere. Convection increases the rate of heat
transfer so that moving air “feels” cooler than still air.
14.7Radiation
You can feel the heat transfer from a fire and from the Sun. Similarly, you can sometimes tell that the oven is hot without touching its door or looking
inside—it may just warm you as you walk by. The space between the Earth and the Sun is largely empty, without any possibility of heat transfer by
convection or conduction. In these examples, heat is transferred by radiation. That is, the hot body emits electromagnetic waves that are absorbed by
our skin: no medium is required for electromagnetic waves to propagate. Different names are used for electromagnetic waves of different
wavelengths: radio waves, microwaves, infraredradiation, visible light, ultraviolet radiation, X-rays, and gamma rays.
490 CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS
This content is available for free at http://cnx.org/content/col11406/1.7
C# PDF Convert: How to Convert Jpeg, Png, Bmp, & Gif Raster Images
Success"); break; case ConvertResult.FILE_TYPE_UNSUPPORT: Console.WriteLine("Fail: can not convert to PDF, file type unsupport"); break; case ConvertResult
pdf file specification; c# split pdf
C# Image Convert: How to Convert Word to Jpeg, Png, Bmp, and Gif
RasterEdge.XDoc.PDF.dll. FileType.IMG_JPEG); switch (result) { case ConvertResult. NO_ERROR: Console.WriteLine("Success"); break; case ConvertResult
acrobat separate pdf pages; can print pdf no pages selected
Figure 14.23Most of the heat transfer from this fire to the observers is through infrared radiation. The visible light, although dramatic, transfers relatively little thermal energy.
Convection transfers energy away from the observers as hot air rises, while conduction is negligibly slow here. Skin is very sensitive to infrared radiation, so that you can
sense the presence of a fire without looking at it directly. (credit: Daniel X. O’Neil)
The energy of electromagnetic radiation depends on the wavelength (color) and varies over a wide range: a smaller wavelength (or higher frequency)
corresponds to a higher energy. Because more heat is radiated at higher temperatures, a temperature change is accompanied by a color change.
Take, for example, an electrical element on a stove, which glows from red to orange, while the higher-temperature steel in a blast furnace glows from
yellow to white. The radiation you feel is mostly infrared, which corresponds to a lower temperature than that of the electrical element and the steel.
The radiated energy depends on its intensity, which is represented in the figure below by the height of the distribution.
Electromagnetic Wavesexplains more about the electromagnetic spectrum andIntroduction to Quantum Physicsdiscusses how the decrease in
wavelength corresponds to an increase in energy.
Figure 14.24(a) A graph of the spectra of electromagnetic waves emitted from an ideal radiator at three different temperatures. The intensity or rate of radiation emission
increases dramatically with temperature, and the spectrum shifts toward the visible and ultraviolet parts of the spectrum. The shaded portion denotes the visible part of the
spectrum. It is apparent that the shift toward the ultraviolet with temperature makes the visible appearance shift from red to white to blue as temperature increases. (b) Note the
variations in color corresponding to variations in flame temperature. (credit: Tuohirulla)
All objects absorb and emit electromagnetic radiation. The rate of heat transfer by radiation is largely determined by the color of the object. Black is
the most effective, and white is the least effective. People living in hot climates generally avoid wearing black clothing, for instance (seeTake-Home
Experiment: Temperature in the Sun). Similarly, black asphalt in a parking lot will be hotter than adjacent gray sidewalk on a summer day, because
black absorbs better than gray. The reverse is also true—black radiates better than gray. Thus, on a clear summer night, the asphalt will be colder
than the gray sidewalk, because black radiates the energy more rapidly than gray. Anideal radiatoris the same color as anideal absorber, and
captures all the radiation that falls on it. In contrast, white is a poor absorber and is also a poor radiator. A white object reflects all radiation, like a
mirror. (A perfect, polished white surface is mirror-like in appearance, and a crushed mirror looks white.)
Figure 14.25This illustration shows that the darker pavement is hotter than the lighter pavement (much more of the ice on the right has melted), although both have been in
the sunlight for the same time. The thermal conductivities of the pavements are the same.
CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS S 491
VB.NET PDF Page Insert Library: insert pages into PDF file in vb.
Forms. Support adding PDF page number. Offer PDF page break inserting function. Free SDK library for Visual Studio .NET. Independent
break apart a pdf file; break pdf into single pages
C# PDF Page Insert Library: insert pages into PDF file in C#.net
Ability to add PDF page number in preview. Offer PDF page break inserting function. Free components and online source codes for .NET framework 2.0+.
acrobat split pdf into multiple files; break apart a pdf in reader
Gray objects have a uniform ability to absorb all parts of the electromagnetic spectrum. Colored objects behave in similar but more complex ways,
which gives them a particular color in the visible range and may make them special in other ranges of the nonvisible spectrum. Take, for example, the
strong absorption of infrared radiation by the skin, which allows us to be very sensitive to it.
Figure 14.26A black object is a good absorber and a good radiator, while a white (or silver) object is a poor absorber and a poor radiator. It is as if radiation from the inside is
reflected back into the silver object, whereas radiation from the inside of the black object is “absorbed” when it hits the surface and finds itself on the outside and is strongly
emitted.
The rate of heat transfer by emitted radiation is determined by theStefan-Boltzmann law of radiation:
(14.43)
Q
t
=σeAT
4
,
where
σ=5.67×10
−8
J/s⋅m
2
⋅K
4
is the Stefan-Boltzmann constant,
A
is the surface area of the object, and
T
is its absolute temperature in
kelvin. The symbol
e
stands for theemissivityof the object, which is a measure of how well it radiates. An ideal jet-black (or black body) radiator
has
e=1
, whereas a perfect reflector has
e=0
. Real objects fall between these two values. Take, for example, tungsten light bulb filaments
which have an
e
of about
0.5
, and carbon black (a material used in printer toner), which has the (greatest known) emissivity of about
0.99
.
The radiation rate is directly proportional to thefourth powerof the absolute temperature—a remarkably strong temperature dependence.
Furthermore, the radiated heat is proportional to the surface area of the object. If you knock apart the coals of a fire, there is a noticeable increase in
radiation due to an increase in radiating surface area.
Figure 14.27A thermograph of part of a building shows temperature variations, indicating where heat transfer to the outside is most severe. Windows are a major region of
heat transfer to the outside of homes. (credit: U.S. Army)
Skin is a remarkably good absorber and emitter of infrared radiation, having an emissivity of 0.97 in the infrared spectrum. Thus, we are all nearly
(jet) black in the infrared, in spite of the obvious variations in skin color. This high infrared emissivity is why we can so easily feel radiation on our skin.
It is also the basis for the use of night scopes used by law enforcement and the military to detect human beings. Even small temperature variations
can be detected because of the
T
4
dependence. Images, calledthermographs, can be used medically to detect regions of abnormally high
492 CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS
This content is available for free at http://cnx.org/content/col11406/1.7
C# TWAIN - Query & Set Device Abilities in C#
device.TwainTransferMode = method; break; } if (method == TwainTransferMethod.TWSX_FILE) device.TransferMethod = method; } // If it's not supported tell stop.
pdf no pages selected to print; how to split pdf file by pages
C# TWAIN - Install, Deploy and Distribute XImage.Twain Control
RasterEdge.XDoc.PDF.dll. device.TwainTransferMode = method; break; } if (method == TwainTransferMethod.TWSX_FILE) device.TransferMethod = method; } // If it's
break pdf password; can't cut and paste from pdf
temperature in the body, perhaps indicative of disease. Similar techniques can be used to detect heat leaks in homesFigure 14.27, optimize
performance of blast furnaces, improve comfort levels in work environments, and even remotely map the Earth’s temperature profile.
All objects emit and absorb radiation. Thenetrate of heat transfer by radiation (absorption minus emission) is related to both the temperature of the
object and the temperature of its surroundings. Assuming that an object with a temperature
T
1
is surrounded by an environment with uniform
temperature
T
2
, thenet rate of heat transfer by radiationis
(14.44)
Q
net
t
=σeA
T
2
4
T
1
4
,
where
e
is the emissivity of the object alone. In other words, it does not matter whether the surroundings are white, gray, or black; the balance of
radiation into and out of the object depends on how well it emits and absorbs radiation. When
T
2
>T
1
, the quantity
Q
net
/t
is positive; that is, the
net heat transfer is from hot to cold.
Take-Home Experiment: Temperature in the Sun
Place a thermometer out in the sunshine and shield it from direct sunlight using an aluminum foil. What is the reading? Now remove the shield,
and note what the thermometer reads. Take a handkerchief soaked in nail polish remover, wrap it around the thermometer and place it in the
sunshine. What does the thermometer read?
Example 14.9Calculate the Net Heat Transfer of a Person: Heat Transfer by Radiation
What is the rate of heat transfer by radiation, with an unclothed person standing in a dark room whose ambient temperature is
22.0ºC
. The
person has a normal skin temperature of
33.0ºC
and a surface area of
1.50m
2
. The emissivity of skin is 0.97 in the infrared, where the
radiation takes place.
Strategy
We can solve this by using the equation for the rate of radiative heat transfer.
Solution
Insert the temperatures values
T
2
=295 K
and
T
1
=306 K
, so that
(14.45)
Q
t
=σeA
T
2
4
T
1
4
(14.46)
=
5.67×10
−8
J/s⋅ m
2
⋅ K
4
(0.97)
1.50 m
2
(295 K)
4
−(306 K)
4
(14.47)
=
−99 J/s=−99 W.
Discussion
This value is a significant rate of heat transfer to the environment (note the minus sign), considering that a person at rest may produce energy at
the rate of 125 W and that conduction and convection will also be transferring energy to the environment. Indeed, we would probably expect this
person to feel cold. Clothing significantly reduces heat transfer to the environment by many methods, because clothing slows down both
conduction and convection, and has a lower emissivity (especially if it is white) than skin.
The Earth receives almost all its energy from radiation of the Sun and reflects some of it back into outer space. Because the Sun is hotter than the
Earth, the net energy flux is from the Sun to the Earth. However, the rate of energy transfer is less than the equation for the radiative heat transfer
would predict because the Sun does not fill the sky. The average emissivity (
e
) of the Earth is about 0.65, but the calculation of this value is
complicated by the fact that the highly reflective cloud coverage varies greatly from day to day. There is a negative feedback (one in which a change
produces an effect that opposes that change) between clouds and heat transfer; greater temperatures evaporate more water to form more clouds,
which reflect more radiation back into space, reducing the temperature. The often mentionedgreenhouse effectis directly related to the variation of
the Earth’s emissivity with radiation type (see the figure given below). The greenhouse effect is a natural phenomenon responsible for providing
temperatures suitable for life on Earth. The Earth’s relatively constant temperature is a result of the energy balance between the incoming solar
radiation and the energy radiated from the Earth. Most of the infrared radiation emitted from the Earth is absorbed by carbon dioxide (
CO
2
) and
water (
H
2
O
) in the atmosphere and then re-radiated back to the Earth or into outer space. Re-radiation back to the Earth maintains its surface
temperature about
40ºC
higher than it would be if there was no atmosphere, similar to the way glass increases temperatures in a greenhouse.
CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS S 493
C# TWAIN - Specify Size and Location to Scan
foreach (TwainStaticFrameSizeType frame in frames) { if (frame == TwainStaticFrameSizeType.LetterUS) { this.device.FrameSize = frame; break; } } }.
pdf link to specific page; break pdf into separate pages
C# TWAIN - Acquire or Save Image to File
RasterEdge.XDoc.PDF.dll. if (device.Compression != TwainCompressionMode.Group4) device.Compression = TwainCompressionMode.Group3; break; } } acq.FileTranfer
pdf specification; pdf insert page break
Figure 14.28The greenhouse effect is a name given to the trapping of energy in the Earth’s atmosphere by a process similar to that used in greenhouses. The atmosphere,
like window glass, is transparent to incoming visible radiation and most of the Sun’s infrared. These wavelengths are absorbed by the Earth and re-emitted as infrared. Since
Earth’s temperature is much lower than that of the Sun, the infrared radiated by the Earth has a much longer wavelength. The atmosphere, like glass, traps these longer
infrared rays, keeping the Earth warmer than it would otherwise be. The amount of trapping depends on concentrations of trace gases like carbon dioxide, and a change in the
concentration of these gases is believed to affect the Earth’s surface temperature.
The greenhouse effect is also central to the discussion of global warming due to emission of carbon dioxide and methane (and other so-called
greenhouse gases) into the Earth’s atmosphere from industrial production and farming. Changes in global climate could lead to more intense storms,
precipitation changes (affecting agriculture), reduction in rain forest biodiversity, and rising sea levels.
Heating and cooling are often significant contributors to energy use in individual homes. Current research efforts into developing environmentally
friendly homes quite often focus on reducing conventional heating and cooling through better building materials, strategically positioning windows to
optimize radiation gain from the Sun, and opening spaces to allow convection. It is possible to build a zero-energy house that allows for comfortable
living in most parts of the United States with hot and humid summers and cold winters.
Figure 14.29This simple but effective solar cooker uses the greenhouse effect and reflective material to trap and retain solar energy. Made of inexpensive, durable materials,
it saves money and labor, and is of particular economic value in energy-poor developing countries. (credit: E.B. Kauai)
Conversely, dark space is very cold, about
3K(−454ºF)
, so that the Earth radiates energy into the dark sky. Owing to the fact that clouds have
lower emissivity than either oceans or land masses, they reflect some of the radiation back to the surface, greatly reducing heat transfer into dark
space, just as they greatly reduce heat transfer into the atmosphere during the day. The rate of heat transfer from soil and grasses can be so rapid
that frost may occur on clear summer evenings, even in warm latitudes.
Check Your Understanding
What is the change in the rate of the radiated heat by a body at the temperature
T
1
=20ºC
compared to when the body is at the temperature
T
2
=40ºC
?
Solution
The radiated heat is proportional to the fourth power of theabsolute temperature. Because
T
1
=293 K
and
T
2
=313 K
, the rate of heat
transfer increases by about 30 percent of the original rate.
Career Connection: Energy Conservation Consultation
The cost of energy is generally believed to remain very high for the foreseeable future. Thus, passive control of heat loss in both commercial and
domestic housing will become increasingly important. Energy consultants measure and analyze the flow of energy into and out of houses and
ensure that a healthy exchange of air is maintained inside the house. The job prospects for an energy consultant are strong.
494 CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS
This content is available for free at http://cnx.org/content/col11406/1.7
conduction:
convection:
emissivity:
greenhouse effect:
heat of sublimation:
heat:
kilocalorie:
latent heat coefficient:
mechanical equivalent of heat:
net rate of heat transfer by radiation:
radiation:
radiation:
rate of conductive heat transfer:
Stefan-Boltzmann law of radiation:
specific heat:
sublimation:
thermal conductivity:
Problem-Solving Strategies for the Methods of Heat Transfer
1. Examine the situation to determine what type of heat transfer is involved.
2. Identify the type(s) of heat transfer—conduction, convection, or radiation.
3. Identify exactly what needs to be determined in the problem (identify the unknowns). A written list is very useful.
4. Make a list of what is given or can be inferred from the problem as stated (identify the knowns).
5. Solve the appropriate equation for the quantity to be determined (the unknown).
6. For conduction, equation
Q
t
=
kA(T
2
T
1
)
d
is appropriate.Table 14.3lists thermal conductivities. For convection, determine the amount
of matter moved and use equation
Q=mcΔT
, to calculate the heat transfer involved in the temperature change of the fluid. If a phase
change accompanies convection, equation
Q=mL
f
or
Q=mL
v
is appropriate to find the heat transfer involved in the phase change.
Table 14.2lists information relevant to phase change. For radiation, equation
Q
net
t
=σeA
T
2
4
T
1
4
gives the net heat transfer rate.
7. Insert the knowns along with their units into the appropriate equation and obtain numerical solutions complete with units.
8. Check the answer to see if it is reasonable. Does it make sense?
Glossary
heat transfer through stationary matter by physical contact
heat transfer by the macroscopic movement of fluid
measure of how well an object radiates
warming of the Earth that is due to gases such as carbon dioxide and methane that absorb infrared radiation from the Earth’s
surface and reradiate it in all directions, thus sending a fraction of it back toward the surface of the Earth
the energy required to change a substance from the solid phase to the vapor phase
the spontaneous transfer of energy due to a temperature difference
1kilocalorie=1000calories
a physical constant equal to the amount of heat transferred for every 1 kg of a substance during the change in phase of
the substance
the work needed to produce the same effects as heat transfer
is
Q
net
t
=σeA
T
2
4
T
1
4
heat transfer which occurs when microwaves, infrared radiation, visible light, or other electromagnetic radiation is emitted or absorbed
energy transferred by electromagnetic waves directly as a result of a temperature difference
rate of heat transfer from one material to another
Q
t
=σeAT
4
,
where
σ
is the Stefan-Boltzmann constant,
A
is the surface area of the object,
T
is the
absolute temperature, and
e
is the emissivity
the amount of heat necessary to change the temperature of 1.00 kg of a substance by 1.00 ºC
the transition from the solid phase to the vapor phase
the property of a material’s ability to conduct heat
Section Summary
14.1Heat
• Heat and work are the two distinct methods of energy transfer.
• Heat is energy transferred solely due to a temperature difference.
• Any energy unit can be used for heat transfer, and the most common are kilocalorie (kcal) and joule (J).
• Kilocalorie is defined to be the energy needed to change the temperature of 1.00 kg of water between
14.5ºC
and
15.5ºC
.
• The mechanical equivalent of this heat transfer is
1.00 kcal l = 4186 J.
14.2Temperature Change and Heat Capacity
• The transfer of heat
Q
that leads to a change
ΔT
in the temperature of a body with mass
m
is
Q=mcΔT
, where
c
is the specific heat of
the material. This relationship can also be considered as the definition of specific heat.
14.3Phase Change and Latent Heat
CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS S 495
• Most substances can exist either in solid, liquid, and gas forms, which are referred to as “phases.”
• Phase changes occur at fixed temperatures for a given substance at a given pressure, and these temperatures are called boiling and freezing
(or melting) points.
• During phase changes, heat absorbed or released is given by:
Q=mL,
where
L
is the latent heat coefficient.
14.4Heat Transfer Methods
• Heat is transferred by three different methods: conduction, convection, and radiation.
14.5Conduction
• Heat conduction is the transfer of heat between two objects in direct contact with each other.
• The rate of heat transfer
Q/t
(energy per unit time) is proportional to the temperature difference
T
2
T
1
and the contact area
A
and
inversely proportional to the distance
d
between the objects:
Q
t
=
kA
T
2
T
1
d
.
14.6Convection
• Convection is heat transfer by the macroscopic movement of mass. Convection can be natural or forced and generally transfers thermal energy
faster than conduction.Table 14.4gives wind-chill factors, indicating that moving air has the same chilling effect of much colder stationary air.
Convection that occurs along with a phase changecan transfer energy from cold regions to warm ones.
14.7Radiation
• Radiation is the rate of heat transfer through the emission or absorption of electromagnetic waves.
• The rate of heat transfer depends on the surface area and the fourth power of the absolute temperature:
Q
t
=σeAT
4
,
where
σ=5.67×10
−8
J/s⋅m
2
⋅K
4
is the Stefan-Boltzmann constant and
e
is the emissivity of the body. For a black body,
e=1
whereas a shiny white or perfect reflector has
e=0
, with real objects having values of
e
between 1 and 0. The net rate of heat transfer by
radiation is
Q
net
t
=σeA
T
2
4
T
1
4
where
T
1
is the temperature of an object surrounded by an environment with uniform temperature
T
2
and
e
is the emissivity of theobject.
Conceptual Questions
14.1Heat
1.How is heat transfer related to temperature?
2.Describe a situation in which heat transfer occurs. What are the resulting forms of energy?
3.When heat transfers into a system, is the energy stored as heat? Explain briefly.
14.2Temperature Change and Heat Capacity
4.What three factors affect the heat transfer that is necessary to change an object’s temperature?
5.The brakes in a car increase in temperature by
ΔT
when bringing the car to rest from a speed
v
. How much greater would
ΔT
be if the car
initially had twice the speed? You may assume the car to stop sufficiently fast so that no heat transfers out of the brakes.
14.3Phase Change and Latent Heat
6.Heat transfer can cause temperature and phase changes. What else can cause these changes?
7.How does the latent heat of fusion of water help slow the decrease of air temperatures, perhaps preventing temperatures from falling significantly
below
0ºC
, in the vicinity of large bodies of water?
8.What is the temperature of ice right after it is formed by freezing water?
9.If you place
0ºC
ice into
0ºC
water in an insulated container, what will happen? Will some ice melt, will more water freeze, or will neither take
place?
10.What effect does condensation on a glass of ice water have on the rate at which the ice melts? Will the condensation speed up the melting
process or slow it down?
11.In very humid climates where there are numerous bodies of water, such as in Florida, it is unusual for temperatures to rise above about
35ºC(95ºF)
. In deserts, however, temperatures can rise far above this. Explain how the evaporation of water helps limit high temperatures in humid
climates.
12.In winters, it is often warmer in San Francisco than in nearby Sacramento, 150 km inland. In summers, it is nearly always hotter in Sacramento.
Explain how the bodies of water surrounding San Francisco moderate its extreme temperatures.
13.Putting a lid on a boiling pot greatly reduces the heat transfer necessary to keep it boiling. Explain why.
496 CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS
This content is available for free at http://cnx.org/content/col11406/1.7
14.Freeze-dried foods have been dehydrated in a vacuum. During the process, the food freezes and must be heated to facilitate dehydration.
Explain both how the vacuum speeds up dehydration and why the food freezes as a result.
15.When still air cools by radiating at night, it is unusual for temperatures to fall below the dew point. Explain why.
16.In a physics classroom demonstration, an instructor inflates a balloon by mouth and then cools it in liquid nitrogen. When cold, the shrunken
balloon has a small amount of light blue liquid in it, as well as some snow-like crystals. As it warms up, the liquid boils, and part of the crystals
sublimate, with some crystals lingering for awhile and then producing a liquid. Identify the blue liquid and the two solids in the cold balloon. Justify
your identifications using data fromTable 14.2.
14.4Heat Transfer Methods
17.What are the main methods of heat transfer from the hot core of Earth to its surface? From Earth’s surface to outer space?
When our bodies get too warm, they respond by sweating and increasing blood circulation to the surface to transfer thermal energy away from the
core. What effect will this have on a person in a
40.0ºC
hot tub?
Figure 14.30shows a cut-away drawing of a thermos bottle (also known as a Dewar flask), which is a device designed specifically to slow down all
forms of heat transfer. Explain the functions of the various parts, such as the vacuum, the silvering of the walls, the thin-walled long glass neck, the
rubber support, the air layer, and the stopper.
Figure 14.30The construction of a thermos bottle is designed to inhibit all methods of heat transfer.
14.5Conduction
18.Some electric stoves have a flat ceramic surface with heating elements hidden beneath. A pot placed over a heating element will be heated, while
it is safe to touch the surface only a few centimeters away. Why is ceramic, with a conductivity less than that of a metal but greater than that of a
good insulator, an ideal choice for the stove top?
19.Loose-fitting white clothing covering most of the body is ideal for desert dwellers, both in the hot Sun and during cold evenings. Explain how such
clothing is advantageous during both day and night.
Figure 14.31A jellabiya is worn by many men in Egypt. (credit: Zerida)
14.6Convection
CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS S 497
20.One way to make a fireplace more energy efficient is to have an external air supply for the combustion of its fuel. Another is to have room air
circulate around the outside of the fire box and back into the room. Detail the methods of heat transfer involved in each.
21.On cold, clear nights horses will sleep under the cover of large trees. How does this help them keep warm?
14.7Radiation
22.When watching a daytime circus in a large, dark-colored tent, you sense significant heat transfer from the tent. Explain why this occurs.
23.Satellites designed to observe the radiation from cold (3 K) dark space have sensors that are shaded from the Sun, Earth, and Moon and that are
cooled to very low temperatures. Why must the sensors be at low temperature?
24.Why are cloudy nights generally warmer than clear ones?
25.Why are thermometers that are used in weather stations shielded from the sunshine? What does a thermometer measure if it is shielded from the
sunshine and also if it is not?
26.On average, would Earth be warmer or cooler without the atmosphere? Explain your answer.
498 CHAPTER 14 | HEAT AND HEAT TRANSFER METHODS
This content is available for free at http://cnx.org/content/col11406/1.7
Documents you may be interested
Documents you may be interested