Această lecție acoperă conceptul de conductivitate termică.
Conductivitatea termică este unul dintre tipurile de transfer de căldură și este asociată cu transferul de energie internă din părțile mai încălzite ale corpului (corpurilor) către cele mai puțin încălzite, care este realizat de particulele care se mișcă haotic ale corpului.
Fiecare dintre noi întâlnește conductivitate termică atunci când apucăm neglijent mânerul de fier al unei tigaii care stă pe aragaz. Conductivitatea termică slabă a aerului face posibilă izolarea unui apartament pentru iarnă folosind cadre duble. Și există multe astfel de exemple. Prin urmare, conductibilitatea termică este unul dintre cele mai importante fenomene fizice termice pe care le vom studia.
În ultima lecție, am aflat că transferul de căldură (Fig. 1) vine în trei tipuri: conducție, convecție și radiație(Fig. 2). În această lecție vom arunca o privire mai atentă asupra primului tip de transfer de căldură și anume conductivitate termică.
Orez. 1. Transfer de căldură
Orez. 2 tipuri de transfer de căldură
Conductivitatea termică este caracteristică substanțelor în toate cele trei stări de agregare: solidă, lichidă și gazoasă (Fig. 3).
Orez. 3. Conductivitatea termică este caracteristică tuturor stărilor de agregare
În acest caz, solidele (metale) au cea mai mare conductivitate termică (Fig. 4a), iar gazele au cea mai scăzută (Fig. 4b).
Orez. 4 Coeficienți de conductivitate termică diverse substanțe
Conductivitatea termică este legată de structura internă corpuri și depinde de locația moleculelor, de mișcarea lor și de interacțiunea între ele (Fig. 5).
Orez. 5. Relația dintre conductibilitatea termică și structura internă a corpurilor
Este important de reținut că în timpul conducerii termice nu are loc un transfer de materie, ci mai degrabă un transfer de energie de la particulă la particulă sau de la un corp la altul la contactul lor direct. Să formulăm, de fapt, definiția conductibilității termice.
Definiţie.Conductivitate termică este un fenomen în care energia este transferată de la o parte a unui corp la alta prin ciocnirea particulelor sau prin contactul direct a două corpuri.
Orez. 6. Ilustrație a definiției conductivității termice
Cercetările asupra acestui fenomen au fost efectuate în principal experimental. Se pare că primele experimente care au studiat acest fenomen au fost efectuate de Galileo Galilei (Fig. 7).
Orez. 7. Galileo Galilei (1564-1642)
Esența experimentelor sale a fost simplă: Galileo a plasat diverse corpuri lângă termoscopul său (Fig. 8) și a observat schimbarea temperaturii. Ulterior, a tras concluzii: dacă corpurile conduc bine căldura sau nu.
Figura 8. Termoscopul lui Galileo
Definiţie.Proces de conducere termică este procesul de transfer de energie de la o particulă la alta situată în imediata apropiere una de cealaltă (Fig. 9).
Orez. 9. Proces de conducere termică
Metalele au o conductivitate termică mai mare, deoarece particulele sunt situate aproape una de alta (Fig. 10).
Orez. 10. Conductivitate termică în metale
În lichide, deși moleculele sunt localizate strâns, ele sunt destul de bine izolate (Fig. 11).
Orez. 11. Conductivitate termică în lichide
Gazele au cea mai scăzută conductivitate termică: moleculele sunt situate departe unele de altele, iar pentru a transfera energie au nevoie să se ciocnească, astfel încât procesul de transfer de energie are loc destul de lent (Fig. 12).
Orez. 12. Conductivitate termică în gaze
Să luăm în considerare un experiment care demonstrează clar conductivitatea termică a metalelor.
O tijă de aluminiu este montată orizontal pe trepied. Scobitorii de lemn se fixează vertical pe tijă la intervale regulate folosind ceară. O lumânare este adusă la marginea tijei (Fig. 13).
Deoarece marginea tijei se încălzește, iar aluminiul, ca orice alte metale, are o conductivitate termică destul de bună, tija se încălzește treptat. Cand caldura ajunge in punctul in care scobitoarea este atasata de tulpina, stearina se topeste si scobitoarea cade.
Orez. 13. Demonstrația de experiență
Vedem că în acest experiment nu există transfer de materie în consecință, se observă conductivitatea termică.
Am examinat fenomenul conductivității termice și, în concluzie, aș dori să reamintesc un fapt important: fără particule - fără conductivitate termică.
În lecția următoare vom arunca o privire mai atentă asupra unui alt tip de transfer de căldură - convecția.
Referințe
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizica 8. - M.: Mnemosyne.
- Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Gutarda, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.
- Portalul de internet „experiment.edu.ru” ()
- Portalul de internet „festival.1september.ru” ()
- Portalul de internet „class-fizika.narod.ru” ()
Teme pentru acasă
- Pagină 13, alin.4, întrebările nr. 1-6, exercițiul 1 (1-3). Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Gutarda, 2010.
- De ce gazele au conductivitate termică scăzută?
- De ce apa dintr-un ibric vechi, după ce este scos de pe foc, se răcește mai încet decât într-unul la fel de nou?
- La ce se folosesc geamurile termopan?
- De ce locuitorii Asia Centrală Când este cald, poartă halate și pălării din bumbac?
1 Morozovsk, Filiala Corpului universitar de bord pentru cadeți cazaci din Instituția de învățământ superior bugetar de stat federal „Moscova universitate de stat tehnologii și management numit după K.G. Razumovsky (Prima Universitate Cazaci)”, pluton 8/1
Mosina O.V. (Morozovsk, Filiala Corpului de bord al cadeților cazaci universitar al Instituției de învățământ superior bugetar de stat federal „Universitatea de Stat de Tehnologie și Management din Moscova numită după K. G. Razumovsky (Prima Universitate Cazacă)”)
Peryshkin A.V. Fizica clasa a VIII-a. – M.: Dropia, 2012.
Bludov M.I. Convorbiri despre fizica partea 1. - M.: Educatie, 1984.
URL: http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm.
URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %A2 %D0 %B5 %D0 %BF %D0 %BB %D0 %BE %D0 %BF %D1 %80 %D0 %BE %D0 %B2 %D0 %BE %D0 %B4 %D0 %BD %D0 %BE %D1 %81 %D1 %82 %D1 %8C.
Proiectul este conceput în conformitate cu standardul de medie învăţământul generalîn fizică. Când scriu acest proiect Se are în vedere studiul fenomenelor termice și aplicarea lor în viața de zi cu zi și în tehnologie. Pe lângă materialul teoretic, se acordă multă atenție munca de cercetare- acestea sunt experimente care răspund la întrebările „În ce moduri poate fi schimbată energia internă a unui corp”, „Conductivitatea termică a diferitelor substanțe este aceeași”, „De ce se ridică jeturile de aer cald sau lichid”, „De ce corpurile cu suprafața întunecată se încălzesc mai mult”; căutare și prelucrare de informații, fotografii.
Timp de lucru la proiect: 1 - 1,5 luni.
Obiectivele proiectului:
- implementarea practică a cunoștințelor școlarilor despre fenomenele termice;
- dezvoltarea abilităților independente de cercetare;
- dezvoltarea intereselor cognitive;
- dezvoltarea gândirii logice și tehnice;
- dezvoltarea abilităților de a dobândi în mod independent noi cunoștințe în fizică în conformitate cu nevoile vieții si interese;
Partea principală
Partea teoretică
În viață, întâmpinăm de fapt fenomene termice în fiecare zi. Cu toate acestea, nu credem întotdeauna că aceste fenomene pot fi explicate dacă cunoaștem bine fizica. În lecțiile de fizică, am învățat despre modalități de a schimba energia internă: transferul de căldură și munca efectuată asupra unui corp sau a corpului însuși.
Când două corpuri cu temperaturi diferite intră în contact, energia este transferată de la corpul cu o temperatură mai mare către corpul cu o temperatură mai scăzută. Acest proces va continua până când temperaturile corpurilor sunt egale (se produce echilibrul termic). În acest caz, nu se efectuează lucrări mecanice. Procesul de schimbare a energiei interne fără a lucra asupra corpului sau asupra corpului însuși se numește schimb de căldură sau transfer de căldură. În timpul transferului de căldură, energia este întotdeauna transferată de la un corp mai încălzit la unul mai puțin încălzit. Procesul invers nu are loc niciodată spontan (de la sine), adică. transferul de căldură este ireversibil. Schimbul de căldură determină sau însoțește multe procese din natură: evoluția stelelor și planetelor, procesele meteorologice de pe suprafața Pământului etc. Tipuri de transfer de căldură: conductivitate termică, convecție, radiație.
Conductivitatea termică este fenomenul de transfer de energie din părțile mai încălzite ale corpului către cele mai puțin încălzite, ca urmare a mișcării termice și a interacțiunii particulelor care alcătuiesc corpul.
Metalele au cea mai mare conductivitate termică - este de sute de ori mai mare decât cea a apei. Excepțiile sunt mercurul și plumbul, dar și aici conductivitatea termică este de zeci de ori mai mare decât cea a apei.
Când coborâți un ac de tricotat metalic într-un pahar cu apă fierbinte foarte curând capătul acului de tricotat a devenit și el fierbinte. În consecință, energia internă, ca orice tip de energie, poate fi transferată de la un corp la altul. Energia internă poate fi transferată dintr-o parte a corpului în alta. Deci, de exemplu, dacă un capăt al unui cui este încălzit într-o flacără, celălalt capăt al său, situat în mână, se va încălzi treptat și va arde mâna.
Partea practică
Să studiem acest fenomen efectuând o serie de experimente cu solide, lichide și gaze.
A luat diverse articole: o lingură de aluminiu, alta de lemn, a treia de plastic, a patra aliaj inoxidabil și a cincea argint. Pe fiecare lingură am atașat agrafe cu picături de miere. Am pus lingurile într-un pahar cu apă fierbinte, astfel încât mânerele cu agrafe să iasă din el în direcții diferite. Lingurile se vor incalzi si pe masura ce se incalzesc mierea se va topi si agrafele vor cadea.
Desigur, lingurile trebuie să aibă aceeași formă și dimensiune. Acolo unde încălzirea are loc mai repede, acel metal conduce mai bine căldura, este mai conductiv termic. Pentru acest experiment, am luat un pahar cu apă clocotită și patru tipuri de linguri: aluminiu, argint, plastic și inox. Le-am scăpat pe rând într-un pahar și am notat timpul: câte minute ar dura să se încălzească. Iată ce am primit:
Concluzie: lingurile din lemn și plastic durează mai mult să se încălzească decât lingurile din metal, ceea ce înseamnă că metalele au o conductivitate termică bună.
Să aducem capătul unui băț de lemn în foc. Se va aprinde. Celălalt capăt al bastonului, situat în exterior, va fi rece. Aceasta înseamnă că lemnul are o conductivitate termică slabă.
Să aducem capătul unei tije subțiri de sticlă la flacăra lămpii cu alcool. După ceva timp se va încălzi, dar celălalt capăt va rămâne rece. În consecință, sticla are și conductivitate termică slabă.
Dacă încălzim capătul unei tije metalice într-o flacără, atunci foarte curând întreaga tijă va deveni foarte fierbinte. Nu o vom mai putea ține în mâini.
Aceasta înseamnă că metalele conduc bine căldura, adică au o conductivitate termică ridicată. O tijă este fixată orizontal de trepied. Cuiele metalice se fixează vertical pe tijă la intervale regulate folosind ceară.
O lumânare este adusă la marginea tijei. Pe măsură ce marginea tijei se încălzește, tija se încălzește treptat. Când căldura ajunge în locul în care unghiile sunt atașate de tijă, stearina se topește și unghia cade. Vedem că în acest experiment nu există transfer de materie în consecință, se observă conductivitatea termică.
Metalele diferite au conductivitati termice diferite. În sala de fizică există un dispozitiv cu care putem verifica că diferite metale au conductivitati termice diferite. Cu toate acestea, acasă am putut verifica acest lucru folosind un dispozitiv de casă.
Un dispozitiv pentru afișarea diferitelor conductivitati termice ale solidelor.
Am realizat un dispozitiv pentru a arăta diferite conductivitati termice solide. Pentru aceasta, am folosit un borcan gol din folie de aluminiu, două inele de cauciuc (de casă), trei bucăți de sârmă din aluminiu, cupru și fier, o țiglă, apă fierbinte, 3 figuri de bărbați cu mâinile ridicate, decupate din hârtie.
Procedura de fabricare a dispozitivului:
1. îndoiți firele în forma literei „G”;
2. intariti-le pe exteriorul cutiei cu inele de cauciuc;
3. atârnă bărbați de hârtie de părțile orizontale ale segmentelor de sârmă (folosind parafină topită sau plastilină).
Verificarea funcționării dispozitivului. Se toarnă într-un borcan apă fierbinte(dacă este necesar, încălziți un borcan cu apă pe o sobă electrică) și observați care cifră cade prima, a doua, a treia.
Rezultate. Figurina atașată la sârma de cupru va cădea prima, a doua - pe sârma de aluminiu, iar a treia - pe sârma de oțel.
Concluzie. Diferitele solide au conductivitati termice diferite.
Conductivitatea termică a diferitelor substanțe este diferită.
Să luăm acum în considerare conductivitatea termică a lichidelor. Să luăm o eprubetă cu apă și să începem să încălzim partea superioară. Apa de la suprafață va fierbe în curând, iar în partea de jos a eprubetei se va încălzi doar în acest timp. Aceasta înseamnă că lichidele au conductivitate termică scăzută.
Să studiem conductivitatea termică a gazelor. Puneți o eprubetă uscată pe deget și încălziți-o în flacăra unei lămpi cu alcool, de jos în sus. Degetul nu va simți căldura mult timp. Acest lucru se datorează faptului că distanța dintre moleculele de gaz este chiar mai mare decât cea a lichidelor și a solidelor. În consecință, conductivitatea termică a gazelor este și mai mică.
Lâna, părul, pene de pasăre, hârtia, zăpada și alte corpuri poroase au o conductivitate termică slabă.
Acest lucru se datorează faptului că aerul este conținut între fibrele acestor substanțe. Iar aerul este un slab conductor de căldură.
Așa se păstrează iarba verde sub zăpadă, iar culturile de iarnă sunt păstrate de îngheț.
Am pufnit un mic ghem de vată și am înfășurat-o în jurul mingii termometrului.
Acum am ținut termometrul la o anumită distanță de flacără pentru ceva timp și am observat cum a crescut temperatura. Apoi strânse aceeași bucată de vată și o înfășura strâns în jurul mingii termometrului și o aduse din nou la lampă. În al doilea caz, mercurul va crește mult mai repede.
Aceasta înseamnă că lâna comprimată conduce căldura mult mai bine!
Dacă este nevoie de a proteja corpul de răcire sau încălzire, atunci se folosesc substanțe cu conductivitate termică scăzută. Deci, pentru oale și tigăi, mânerele sunt din plastic sau lemn.
Casele sunt construite din bușteni sau cărămizi, care au o conductivitate termică slabă, ceea ce înseamnă că sunt protejate de răcire.
Vidul (spațiul eliberat de aer) are cea mai scăzută conductivitate termică. Acest lucru se explică prin faptul că conductivitatea termică este transferul de energie dintr-o parte a corpului în alta, care are loc în timpul interacțiunii dintre molecule sau alte particule. Într-un spațiu în care nu există particule, conducerea termică nu poate avea loc.
Concluzie
Substanțe diferite au conductivitati termice diferite.
Solidele (metale) au conductivitate termică ridicată, lichidele au mai puțină, iar gazele au conductivitate termică slabă.
Putem folosi conductivitatea termică a diferitelor substanțe în viața de zi cu zi, tehnologie și natură.
Fenomenul de conductivitate termică este inerent tuturor substanțelor, indiferent de starea de agregare sunt situate.
Acum, fără dificultate, pot răspunde și explica din punct de vedere fizic la următoarele întrebări:
1. De ce păsările își înfășoară pene pe vreme rece?
(Există aer între pene, iar aerul este un slab conductor de căldură.)
2. De ce hainele de lână oferă o protecție mai bună împotriva frigului decât cele sintetice?
(Există aer între fire de păr, care nu conduce bine căldura).
3. De ce dorm pisicile încovoiate într-o minge iarna, când vremea este rece? (Prin curbele într-o minge, acestea reduc suprafața care degajă căldură.)
4. De ce mânerele fiarelor de lipit, fierelor de călcat, tigăilor și oalelor sunt făcute din lemn sau plastic? (Lemnul și plasticul au o conductivitate termică slabă, așa că atunci când încălziți obiecte metalice, ținerea unui mâner din lemn sau plastic nu ne va arde mâinile).
5. De ce tufișurile de plante iubitoare de căldură și arbuștii sunt acoperiți cu rumeguș pentru iarnă?
(Rumegul este un slab conductor de căldură. Prin urmare, plantele sunt acoperite cu rumeguș pentru a preveni înghețarea lor).
6. Ce cizme protejează mai bine de îngheț: strâmte sau spațioase?
(Spațios, deoarece aerul nu conduce bine căldura, este un alt strat din portbagaj care reține căldura).
Link bibliografic
Belyaevsky I.A. STUDIUL CONDUCTIVITĂȚII TERMICĂ A DIVERSELOR SUBSTANȚE // Buletin științific școlar internațional. – 2017. – Nr 1. – P. 72-76;URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=143 (data acces: 03/02/2020).
Energia internă, ca orice tip de energie, poate fi transferată de la un corp la altul. Energia internă poate fi transferată dintr-o parte a corpului în alta. Deci, de exemplu, dacă un capăt al unui cui este încălzit într-o flacără, celălalt capăt al său, situat în mână, se va încălzi treptat și va arde mâna. Fenomenul de transfer al energiei interne dintr-o parte a corpului în alta sau de la un corp la altul în timpul contactului lor direct se numește conductivitate termică.
Să studiem acest fenomen efectuând o serie de experimente cu solide, lichide și gaze. Să aducem capătul unui băț de lemn în foc. Se va aprinde. Celălalt capăt al bastonului, situat în exterior, va fi rece. Aceasta înseamnă că lemnul are o conductivitate termică slabă. Să aducem capătul unei tije subțiri de sticlă la flacăra lămpii cu alcool. După un timp se va încălzi, dar celălalt capăt va rămâne rece. În consecință, sticla are și conductivitate termică slabă. Dacă încălzim capătul unei tije metalice într-o flacără, atunci foarte curând întreaga tijă va deveni foarte fierbinte. Nu o vom mai putea ține în mâini. Aceasta înseamnă că metalele conduc bine căldura, adică au o conductivitate termică ridicată. Argintul și cuprul au cea mai mare conductivitate termică.
Să luăm în considerare transferul de căldură de la o parte a unui solid la alta în experimentul următor. Fixăm un capăt al unui fir gros de cupru într-un trepied. Atașăm mai multe cuie pe sârmă cu ceară (Fig. 6). Când capătul liber al firului este încălzit în flacăra unei lămpi cu alcool, ceara se va topi. Garoafele vor începe să cadă treptat. În primul rând, cele situate mai aproape de flacără vor dispărea, apoi toate celelalte la rândul lor. Să aflăm cum se transferă energia printr-un fir. Viteza mișcării oscilatorii a particulelor de metal crește în acea parte a firului care este mai aproape de flacără. Deoarece particulele interacționează în mod constant între ele, viteza de mișcare a particulelor învecinate crește. Temperatura următoarei părți a firului începe să crească etc. Trebuie amintit că în timpul conducerii termice nu există niciun transfer de substanță de la un capăt la altul al corpului. Să luăm acum în considerare conductivitatea termică a lichidelor. Să luăm o eprubetă cu apă și să începem să încălzim partea superioară. Apa de la suprafață va fierbe în curând, iar la fundul eprubetei în acest timp se va încălzi doar (Fig. 7).
Aceasta înseamnă că lichidele au conductivitate termică scăzută, cu excepția mercurului și a metalelor topite. Acest lucru se explică prin faptul că în lichide moleculele sunt situate la distanțe mai mari unele de altele decât în solide. Să studiem conductivitatea termică a gazelor. Puneți eprubeta uscată pe deget și încălziți-o cu susul în jos în flacăra unei lămpi cu alcool (Fig. 8).
Degetul nu va simți căldura mult timp. Acest lucru se datorează faptului că distanța dintre moleculele de gaz este chiar mai mare decât cea a lichidelor și a solidelor. În consecință, conductivitatea termică a gazelor este și mai mică. Deci, conductivitatea termică a diferitelor substanțe este diferită. Experiența prezentată în Figura 9 arată că conductivitatea termică a diferitelor metale nu este aceeași. Lâna, părul, pene de pasăre, hârtie, plută și alte corpuri poroase au o conductivitate termică slabă. Acest lucru se datorează faptului că aerul este conținut între fibrele acestor substanțe. Vidul (spațiul eliberat de aer) are cea mai scăzută conductivitate termică. 
Acest lucru se explică prin faptul că conductivitatea termică este transferul de energie dintr-o parte a corpului în alta, care are loc în timpul interacțiunii dintre molecule sau alte particule.Într-un spațiu în care nu există particule, conducerea termică nu poate avea loc. Dacă este nevoie de a proteja corpul de răcire sau încălzire, atunci se folosesc substanțe cu conductivitate termică scăzută. Deci, pentru oale și tigăi, mânerele sunt din plastic. Casele sunt construite din bușteni sau cărămizi, care au o conductivitate termică slabă, ceea ce înseamnă că protejează spațiile de răcire.
Korobitsyn Denis
Conductibilitatea termică a diferitelor materiale cu creșterea temperaturii de încălzire.
Descărcați:
Previzualizare:
INTRODUCERE
Într-o zi, am întrebat-o pe mama de ce ne dă mereu linguri de lemn când stăm să mâncăm. Ea a răspuns că cele din lemn se încălzesc mai încet decât cele din fier și nu te vei arde cu ele. M-am întrebat, pentru că am observat că obiectele metalice se încălzesc foarte repede, dar de ce? S-a dovedit că toată lumea materiale dure Există o astfel de proprietate numită conductivitate termică. Am devenit interesat de ce materiale conduc căldura mai repede și care mai lent și ce se întâmplă dacă temperatura de încălzire crește, se vor încălzi aceste materiale în aceeași ordine?
Ipoteza: cred ca diferite materiale au conductivitati termice diferite si ca pe masura ce temperatura de incalzire creste, se vor incalzi in aceeasi ordine.
Obiect: conductivitate termică.
Subiect: conductivitatea termică a unor materiale.
Scop: Să determine de ce diferite obiecte se încălzesc diferit, în ciuda faptului că au fost încălzite în aceleași condiții, dar au fost fabricate din materiale diferite.
Sarcini:
1) studiul literaturii și materialelor de pe Internet cu privire la problema conductibilității termice a materialelor;
2) efectuarea unui experiment pentru a determina conductivitatea termică a materialelor;
3) introduceți colegii în tema studiată.
Pentru a implementa aceste sarcini și a confirma ipoteza:
- te iau eu literatura stiintifica Depe problema conductibilității termice a materialelor;
- Voi studia această literatură și voi trage concluzii;
- Pentru a confirma concluziile teoretice, voi efectua un experiment;
- Pe baza rezultatelor experimentului voi trage concluzii;
- Voi împărtăși rezultatele acestor constatări colegilor mei de clasă.
II PARTEA PRINCIPALA
2.1 Ce este conductivitatea termică?
Principala sursă de căldură de pe Pământ este Soarele. Dar, în plus, oamenii folosesc multe surse de căldură artificială: focuri, sobe, încălzirea apei, încălzitoare pe gaz și electrice etc.
Nu a fost imediat posibil să răspundem la întrebarea ce este căldura. Abia în secolul al XVIII-lea a devenit clar că toate corpurile sunt făcute din molecule, că moleculele se mișcă și interacționează unele cu altele. Atunci oamenii de știință și-au dat seama că căldura este legată de viteza de mișcare a moleculelor. Când corpurile sunt încălzite, viteza moleculelor crește, iar când se răcesc, ele scad.
Știți că dacă puneți o lingură rece în ceaiul fierbinte, după un timp se va încălzi. Este clar din exemplu că căldura poate fi transferată de la un corp mai încălzit la un corp mai puțin încălzit.
Conductivitate termică– transferul de energie din părțile mai încălzite ale corpului către cele mai puțin încălzite, ca urmare a mișcării termice și a interacțiunii particulelor.
Lâna, părul, pene de pasăre, hârtie, plută și alte corpuri poroase au o conductivitate termică slabă. Acest lucru se datorează faptului că aerul este conținut între fibrele acestor substanțe. Vidul (spațiul eliberat de aer) are cea mai scăzută conductivitate termică.
1. Zăpada este o substanță poroasă, care conține aer; Prin urmare, zăpada are o conductivitate termică slabă și protejează bine solul, culturile de iarnă și pomii fructiferi de îngheț.
2. Mănușile pentru cuptor de bucătărie sunt fabricate din material care are o conductivitate termică slabă. Mânerele ceainicelor și oalelor sunt realizate din materiale cu conductivitate termică slabă. Toate acestea vă protejează mâinile de arsuri atunci când atingeți obiecte fierbinți.
3. Substantele cu conductivitate termica buna (metale) sunt folosite pentru a incalzi rapid corpuri sau piese.
2.1 Realizarea experimentului
Pentru a efectua experimentul, aveam nevoie de: un bol de sticlă, o lingură de lemn, metal și plastic, un tub de sticlă, plastilină, chipsuri, margarină, un cronometru, o foaie pentru înregistrarea rezultatelor și un stilou.
După ce am pregătit toate materialele necesare, am început experimentul. Am așezat lingurile și tubul de sticlă pe verticală în bol și le-am atașat cu aluat pe marginile vasului. Am folosit apoi cuburi de margarină potrivite pentru a atașa contoarele la fiecare articol. Apoi, am umplut vasul cu apă caldă și am pornit cronometrul. Mă așteptam să efectuez experimentul cu apă caldă și apoi cu apă clocotită.
După ce au trecut 10 minute și nu s-a mișcat niciun chip, am decis că temperatura apei nu este suficientă pentru a topi margarina.
Am scurs apa caldă și am turnat cu grijă apă clocotită și am pornit cronometrul. Apoi, am notat ordinea în care jetoanele au alunecat de pe obiecte:
lingură de metal – 52 de secunde;
tub de sticlă - 4 minute 13 secunde;
lingura de plastic – 5 minute 7 secunde;
lingura de lemn – 6 minute 18 secunde.
Aș dori să adaug că atunci când așchia a alunecat de pe lingura de metal, două minute mai târziu am mai adăugat apă clocotită pentru că margarina de sub celelalte chipsuri nu s-a topit.
Astfel, am aflat că cel mai bun conductor de căldură este metalul, iar obiectele din lemn conduc căldura cel mai rău dintre toate materialele selectate. Aceasta înseamnă că metalul are conductivitate termică mare, se încălzește rapid și se răcește rapid, în timp ce lemnul, dimpotrivă, are conductivitate termică scăzută, se încălzește lent și se răcește lent. De asemenea, am observat că lingura de metal s-a încălzit în mai puțin de un minut, alte obiecte au durat mult mai mult să se încălzească, ceea ce înseamnă că metalul conduce căldura foarte repede, spre deosebire de plastic, sticlă și lemn.
III CONCLUZIE
Astfel, în urma muncii pe care am făcut-o, am aflat că conductivitatea termică este o proprietate a materialelor solide, ceea ce ne permite să evaluăm cât de repede se încălzește și se răcește un anumit material.
În urma experimentului, s-a constatat că obiectele metalice au cea mai mare conductivitate termică, apoi sticla, apoi plasticul, iar lemnul are cea mai scăzută conductivitate termică.
Ipoteza a fost parțial verificată, deoarece temperatura apei calde a fost scăzută și prima parte a experimentului nu a putut fi efectuată. Cu toate acestea, în a doua parte a experimentului am confirmat ipoteza - diferite materiale au o conductivitate termică diferită.
IV REFERINȚE
1. A. V. Peryshkin, Manual de fizică - M.: Bustard, 2010, p.11-14
2. Materiale de pe site-ul http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm
3. Materiale de pe site-ul http://elementy.ru/trefil/21095
4. Materiale de pe site-ul http://www.fizika.ru/kniga/index.ph
5. Materiale de pe site-ul http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/726-op-teplpr
Previzualizare:
I INTRODUCERE……………………………………………………………………………………………..3
II PARTEA PRINCIPALA……………………………………………………………………………………………4
2.1 Ce este conductivitatea termică…………………………………………………………4
2.2. Realizarea experimentului……………………………………………………………………………………………..5
III CONCLUZIE……………………………………………………………………………………………………....6
IV REFERINȚE…………………………………………………………………7
Previzualizare:
Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com
Subtitrări din diapozitive:
Autonomă Municipală instituție de învățământ"Medie școală gimnazială Nr. 8 cu studiu aprofundat al subiectelor individuale în orașul Nazarovo, Teritoriul Krasnoyarsk" Conductivitatea termică a materialelor Autor: Korobitsyn Denis Clasa 4"B" Conducător: Adolf E.Ya., profesor clasele primare Nazarovo 2015
Scop: de a determina de ce diferite obiecte se încălzesc diferit, în ciuda faptului că au fost încălzite în aceleași condiții, dar au fost fabricate din materiale diferite. Ipoteza: cred ca diferite materiale au conductivitati termice diferite si ca pe masura ce temperatura de incalzire creste, se vor incalzi in aceeasi ordine.
Obiective: 1) studierea literaturii de specialitate și a materialelor de pe Internet cu privire la problema conductibilității termice a materialelor; 2) efectuarea unui experiment pentru a determina conductivitatea termică a materialelor; 3) introduceți colegii în tema studiată.
În secolul al XVIII-lea, oamenii de știință și-au dat seama că căldura este legată de viteza moleculelor. Când corpurile sunt încălzite, viteza moleculelor crește, iar când se răcesc, ele scad. Căldura este transferată de la un corp mai încălzit la unul mai puțin încălzit.
Conductivitatea termică este transferul de energie din zonele mai încălzite ale corpului către cele mai puțin încălzite, ca rezultat al mișcării termice și al interacțiunii particulelor.
Lâna, părul, pene de pasăre, hârtie, plută și alte corpuri poroase au o conductivitate termică slabă. Acest lucru se datorează faptului că aerul este conținut între fibrele acestor substanțe.
Pentru a efectua experimentul, aveam nevoie de: un bol de sticlă, o lingură de lemn, metal și plastic, un tub de sticlă, plastilină, chipsuri, margarină, un cronometru, o foaie pentru înregistrarea rezultatelor și un stilou.
Secvența de jetoane care alunecă de pe obiecte: lingură de metal – 52 de secunde; tub de sticlă - 4 minute 13 secunde; lingura de plastic – 5 minute 7 secunde; lingura de lemn – 6 minute 18 secunde.
Metalul are cea mai mare conductivitate termică, ceea ce înseamnă că se încălzește rapid și se răcește rapid. Sticla a fost pe locul al doilea ca conductivitate termică, pe al treilea plastic. Lemnul are cea mai slabă conductivitate termică; se încălzește încet și se răcește încet.
Ipoteza a fost parțial verificată, deoarece temperatura apei calde a fost scăzută și prima parte a experimentului nu a putut fi efectuată. Cu toate acestea, în a doua parte a experimentului, am confirmat ipoteza - diferite materiale au o conductivitate termică diferită.
VĂ MULȚUMIM PENTRU ATENȚIE!
Băieți, ne punem suflet în site. Mulțumesc pentru asta
că descoperi această frumusețe. Mulțumesc pentru inspirație și pielea de găină.
Alăturați-vă nouă FacebookŞi VKontakte
Există experimente foarte simple pe care copiii le amintesc pentru tot restul vieții. Băieții s-ar putea să nu înțeleagă pe deplin de ce se întâmplă toate acestea, dar când timpul va treceși se regăsesc la o lecție de fizică sau chimie, un exemplu foarte clar va apărea cu siguranță în memoria lor.
site-ul web Am adunat 7 experimente interesante de care copiii își vor aminti. Tot ce ai nevoie pentru aceste experimente este la îndemâna ta.
Minge ignifuga
Va avea nevoie: 2 bile, lumanare, chibrituri, apa.
Experienţă: Umflați un balon și țineți-l deasupra unei lumânări aprinse pentru a le demonstra copiilor că focul va face balonul să izbucnească. Apoi turnați apă simplă de la robinet în a doua bilă, legați-o și aduceți-o din nou la lumânare. Se pare că cu apă mingea poate rezista cu ușurință la flacăra unei lumânări.
Explicaţie: Apa din minge absoarbe căldura generată de lumânare. Prin urmare, mingea în sine nu va arde și, prin urmare, nu va izbucni.
Creioane
Veți avea nevoie de: pungă de plastic, creioane, apă.
Experienţă: Umpleți punga de plastic pe jumătate cu apă. Folosește un creion pentru a străpunge punga prin locul în care este umplută cu apă.
Explicaţie: Dacă străpungeți o pungă de plastic și apoi turnați apă în ea, aceasta se va turna prin găuri. Dar dacă mai întâi umpleți punga pe jumătate cu apă și apoi o străpungeți cu un obiect ascuțit, astfel încât obiectul să rămână blocat în pungă, atunci aproape nicio apă nu va curge prin aceste găuri. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când polietilena se rupe, moleculele sale sunt atrase mai aproape unele de altele. În cazul nostru, polietilena este strânsă în jurul creioanelor.
Balon care nu poate fi spart
Veți avea nevoie de: un balon, o frigarui de lemn si niste lichid de spalat vase.
Experienţă: Acoperiți partea de sus și de jos cu produsul și străpungeți mingea, începând de jos.
Explicaţie: Secretul acestui truc este simplu. Pentru a păstra mingea, trebuie să o străpungeți în punctele cu cea mai mică tensiune, iar acestea sunt situate în partea de jos și în partea de sus a mingii.
Conopidă
Va avea nevoie: 4 cani de apa, colorant alimentar, frunze de varza sau flori albe.
Experienţă: Adăugați orice culoare de colorant alimentar în fiecare pahar și puneți o frunză sau o floare în apă. Lasă-le peste noapte. Dimineața veți vedea că s-au transformat în culori diferite.
Explicaţie: Plantele absorb apa si prin aceasta isi hranesc florile si frunzele. Acest lucru se întâmplă din cauza efectului capilar, în care apa însăși tinde să umple tuburile subțiri din interiorul plantelor. Așa se hrănesc florile, iarba și copacii mari. Prin aspirarea în apă colorată, își schimbă culoarea.
ou plutitor
Va avea nevoie: 2 oua, 2 pahare de apa, sare.
Experienţă: Puneți cu grijă oul într-un pahar cu apă plată, curată. Așa cum era de așteptat, se va scufunda până la fund (dacă nu, oul poate fi putrezit și nu trebuie pus înapoi la frigider). Turnați apă caldă în al doilea pahar și amestecați în el 4-5 linguri de sare. Pentru puritatea experimentului, puteți aștepta până când apa se răcește. Apoi puneți al doilea ou în apă. Va pluti aproape de suprafață.
Explicaţie: Totul tine de densitate. Densitatea medie a unui ou este mult mai mare decât cea a apei plată, așa că oul se scufundă. Iar densitatea soluției de sare este mai mare și, prin urmare, oul se ridică.
Acadele de cristal
