1

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.: Butarda, 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. La redactarea acestui proiect am luat în considerare studiul fenomenelor termice și aplicarea lor în viața de zi cu zi și în tehnologie. Pe lângă materialul teoretic mare atentie dedicat lucrărilor de cercetare - acestea sunt experimente care răspund la întrebările „În ce moduri poate fi schimbată energia internă a unui corp”, „Este la fel conductivitatea termică a diferitelor substanțe”, „De ce jeturile aer cald sau lichidele se ridică”, „De ce corpurile cu o suprafață 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 și interesele vieții;

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 intră în contact cu temperaturi diferite are loc un transfer de energie din organism cu mai mult temperatură ridicată la un corp cu o temperatură mai scăzută. Acest proces va avea loc până când temperaturile corpurilor sunt egale (nu există echilibru 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 un ac de tricotat din metal a fost coborât 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.

Au luat diverse obiecte: o lingură de aluminiu, alta din lemn, al treilea plastic, al patrulea aliaj de inox și al cincilea 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 bățului, 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 o 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 asta în această experiență nu există transfer de materie și, 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 diferitele conductivități termice ale solidelor. Pentru aceasta, am folosit o cutie goală de 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. Turnați apă fierbinte în borcan (dacă este necesar, încălziți borcanul cu apă pe o sobă electrică) și urmăriți ce 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 eprubeta 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 moleculelor sau a altor 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 conductivitate termică mai mică, 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 lor de agregare.

Acum, fără dificultate, pot răspunde și explica din punct de vedere fizic la următoarele întrebări:

1. De ce sunt păsările în vreme rece le pufă pene?

(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).

Cum să înțelegeți legile complexe ale fizicii. 100 de experimente simple și interesante pentru copii și părinții lor Dmitriev Alexander Stanislavovich

8 Conductivitate termică

Conductivitate termică

Pentru experiment vom avea nevoie de: o lingură de aluminiu sau o bucată de sârmă groasă de cupru, o lingură de lemn sau un creion obișnuit, o cană de apă clocotită.

Știi, dragul meu cititor, de ce o baie sau o saună este căptușită cu lemn din interior? Mai mult, dacă lemnul pentru o bancă este bătut în cuie, atunci capetele cuielor sunt băgate astfel încât să fie sub suprafața lemnului. De ce fac asta?

Să ne imaginăm că într-o baie de aburi, unde temperatura ajunge la 110 de grade (și uneori mai mare!), una dintre unghii a sărit puțin și ai atins metalul cu pielea goală. Va exista o senzație imediată de durere, iar o mică arsură este garantată. Dar cum poate fi acest lucru, pentru că temperatura de suprafață a lemnului și temperatura de suprafață a cuiului ar trebui să fie aceeași!

Într-adevăr, temperatura de suprafață atât a metalului, cât și a lemnului în aceeași cameră este aceeași. Faptul este că temperatura nu este cel mai important lucru. Există un astfel de lucru ca conductivitate termică.

Ce înseamnă acest lucru? Aceasta înseamnă modul în care substanța din care este alcătuit un obiect trece (conduce) căldura prin el. Căldura poate fi considerată ca o apă invizibilă care curge prin toate obiectele. Există o singură regulă pe care această „apă” - sau căldură - o respectă. Căldura curge întotdeauna de la un corp mai cald la unul mai rece.

De aceea, a existat o perioadă în care oamenii de știință credeau că lumea noastră se va confrunta cu „moartea prin căldură” peste mulți, mulți ani. La urma urmei, dacă toate corpurile calde degajă căldură celor mai reci, încălzindu-le, atunci va veni un moment în care toate corpurile vor deveni aceeași temperatură. Și toate procesele, toate mișcările, toate reacțiile (de exemplu, digestia alimentelor în stomac) vor deveni imposibile. Lumea va părea să se oprească. (De fapt, în primul rând, aceasta este încă atât de departe încât acest pericol nu ne amenință atât pe noi, cât și pe stră-stră-stră-stră-stră-strănepoții noștri. În al doilea rând, oamenii de știință s-au gândit mai târziu și și-au dat seama că universul s-ar putea dovedi a fi infinit și atunci „moartea caldă” nu va veni.)

Aşa, corpuri diferite conduce căldura diferit. Metalele conduc foarte bine căldura. Metalele pentru căldură sunt ca râurile largi; căldura curge rapid și departe.

Dacă începeți să răciți (sau să încălziți) orice piesă obiect metalic, apoi căldura se răspândește foarte repede la întregul obiect (sau se răcește întregul obiect). Apropo, dacă un metal este răcit la o temperatură incredibil de scăzută, atunci metalul începe să prezinte proprietăți pur și simplu fantastice. De exemplu, un curent care trece prin metal va rula pentru totdeauna, fără a slăbi niciodată. În firele obișnuite, curentul slăbește treptat cu distanța și după câteva mii de kilometri poate dispărea aproape complet. (Curentul, ca și căldura, este cel mai bine gândit la început ca apă. Apa dintr-un râu curge mai repede la sursă și mai lent la gura.)

Alte materiale conduc căldura mai puțin bine și eliberează căldură numai de la suprafață. Lemnul, de exemplu, nu conduce aproape deloc căldură. Acesta nu mai este un „râu”, ci un fel de baraj! Cu cât un material conduce mai rău căldura, cu atât este mai bine să se protejeze de frig (sau căldură). De exemplu, grăsimea obișnuită conduce căldura foarte slab (are conductivitate termică scăzută, așa cum ar spune fizicienii). De aceea toate animalele cu sânge cald care trăiesc în mările reci sau în nord sunt atât de grase. Sigiliu, urs polar, vidre de mare, lei de mare și foci - uită-te la ele: stratul de grăsime cu conductivitate termică slabă servește drept costum spațial, o pătură care îi înfășoară din cap până în picioare. Să facem un experiment simplu. Pentru asta avem nevoie de două linguri: de lemn și de aluminiu. Dacă nu aveți o lingură de lemn în casă, luați un băț de lemn sau un creion obișnuit. În loc de o lingură de aluminiu, puteți lua o bucată de sârmă groasă de cupru. Fierbeți un ceainic și turnați apă clocotită într-o cană obișnuită. Acum ia o lingura de lemn (creion) intr-o mana si o lingura de aluminiu (bucata de sarma) in cealalta si le pune pe amandoua in apa clocotita. De ceva timp se poate amesteca apa clocotita cu ambele linguri. Dar în curând metalul va trebui abandonat - devine foarte fierbinte.

Acum este clar pentru noi cum diferă substanțele în ceea ce privește conductivitatea termică. La urma urmei, temperatura apei din cană este aceeași, dar căldura care trece prin obiectele coborâte în apă se transmite diferit. De asemenea, vă puteți imagina că, dacă căldura este un lichid invizibil, atunci metalul este un furtun convenabil prin care lichidul curge rapid. Iar lemnul și plasticul sunt un burete care, deși absoarbe căldură, o eliberează încet și fără tragere de inimă.

Și ne devine clar de ce în baie (saună) unghiile sunt bătute adânc, astfel încât capetele să nu iasă în afară. Totul se datorează conductivității termice!

Sfaturi practice: Nu atingeți niciodată obiecte de fier cu limba în frig. Lichidul conținut pe limbă își dă căldura metalului cu o asemenea viteză (la urma urmei, metalul are o conductivitate termică bună!) încât se transformă instantaneu în gheață, iar limba se lipește ferm și îngheață de metal. Dar dacă se întâmplă acest lucru, cineva trebuie să umple o cană mare apă caldăși l-a turnat pe metal și pe limbă. Când metalul din acest loc se încălzește, gheața se va topi și limba se va desprinde de metal.

Joi, nimeni nu a putut veni la clasa noastră - dar acest lucru nu ne-a împiedicat să efectuăm o serie de experimente. Ca de obicei, am adunat o grămadă de tot felul de gadgeturi pentru asta.

Ideea a fost să arate distribuția căldurii în interiorul unui corp și să arate diferența de conductivitate termică a diferitelor materiale.

Știfturile sunt atașate cu plastilină obișnuită - apoi capătul obiectului este plasat peste o lumânare, obiectul este încălzit și, pe măsură ce plastilina se topește, știfturile cad unul câte unul.

Ne-am asigurat că unghiile cad exact una după alta - adică căldura se răspândește liniar - am trecut la a doua fază.

Aici am comparat deja distribuția căldurii în diferite obiecte. În stânga este o bucată de țiglă ceramică, în dreapta este o sârmă groasă de cupru.

În stânga este încă ceramică, prin care căldura nu se grăbea să se răspândească, în dreapta e sârmă de aluminiu.

A treia etapă a experimentului:

Cele trei plăci sunt conectate cu agrafe de rufe. Cel central este deasupra lumânării. În dreapta, plăcile sunt prinse exact așa, iar în stânga, o bucată mică de hârtie este plasată între ele. L-am întrebat pe Nikita unde vor cădea mai repede unghiile - a spus asta în stânga, pentru că există hârtie și se aprinde la cea mai mică scânteie - ceea ce înseamnă că este foarte conductiv termic :)
Testarea experimentală a pus totul la locul său. El a explicat diferența dintre conductibilitatea termică și temperatura de aprindere și a dat exemplul unei jachete de puf (am discutat anterior de ce hainele „se încălzesc bine”), care arde bine.

În acest moment am terminat experimentul și am mers la bucătărie. L-am întrebat pe Nikita de ce unele oale aveau mânere de plastic - a ghicit corect. Iar despre manerele metalice a spus ca trebuie sa folosesti un prosop, de preferat unul umed. I-am sugerat să verific cu mama dacă preferă să folosească un prosop umed sau uscat - ea a spus că este exclusiv uscat. Nikita s-a gândit și a ghicit că umed, deși mai rece, este cu apă, iar apa conduce căldura mai bine decât aerul!

Slide 2

Conceptul de transfer de căldură în practică

Slide 3

Și pentru început, cum se numește transferul de căldură în fizică și cu ce se folosește...

Transferul de căldură în fizică este procesul de schimbare a energiei interne a unui corp fără a efectua lucrări asupra corpului sau a corpului însuși. Există 3 tipuri de transfer de căldură.

Slide 4

Vedere 1 Conducție termică Vedere 2 Convecție Vedere 3 Radiație

Slide 5

Ce este asta oricum?!

Slide 6

Experimentul nr. 1 - Conductivitate termică

Așezați o scândură de lemn și o oglindă pe masă (sau oriunde este posibil), în apropiere. Puneți un termometru de cameră între ele. După ceva timp destul de lung (am așteptat 30 de minute), putem presupune că temperaturile plăcii de lemn și oglinzii au fost egale. Termometrul arată temperatura aerului. La fel ca, evident, tabla și oglinda. Atingeți palma de oglindă. Veți simți răceala paharului. Atingeți imediat tabla. Va părea mult mai cald. Ce s-a întâmplat? La urma urmei, temperatura aerului, a plăcii și a oglinzii sunt aceleași. Sticla este un bun conductor de căldură. Fiind un bun conductor de căldură, sticla va începe imediat să se încălzească din mâna ta și va începe să „pompe” cu lăcomie căldura din ea. Acesta este motivul pentru care simți frig în palmă. Lemnul conduce mai rău căldura. De asemenea, va începe să „pompeze” căldura în sine, încălzindu-se din mâna ta, dar face acest lucru mult mai încet, astfel încât să nu simți frigul ascuțit. Deci lemnul pare mai cald decât sticla, deși ambele au aceeași temperatură.

Slide 7

Slide 8

În experimentul de mai sus, am examinat fenomenul de transfer al energiei interne de la un corp la altul (de la o parte a acestuia la alta), în fizică acest proces se numește conductivitate termică.

Slide 9

Experimentul nr. 2 - Convecție

Incingem apa colorata turnata in eprubeta deasupra. Folosind o greutate (BOLT), atașați o bucată de gheață colorată pe fundul eprubetei. Stratul superior de apă fierbe, dar stratul inferior rămâne rece (gheața nu se topește). De ce? Încălzim eprubeta de dedesubt și punem o bucată de gheață pe suprafața apei. Apa din eprubetă fierbe. Gheața se topește. De ce? Apare o situație problematică: de ce fierbe întreaga masă de apă când eprubeta este încălzită de jos, iar stratul superior al acesteia fierbe când este încălzită de sus?

Slide 10

Slide 11

Încălzim apa în eprubetă de sus.

Slide 12

Stratul superior de apă a fiert, dar stratul de jos a rămas rece.

Slide 13

Pune o bucată de gheață pe suprafața apei.

Slide 14

Încălzește eprubeta de dedesubt

Slide 15

Apa din eprubetă fierbe. Gheața se topește.

Slide 16

Acest fenomen poate fi explicat astfel: orice substanță care nu este în stare solidă de agregare se dilată la încălzire și devine mai puțin densă => o substanță mai încălzită se ridică în vârf, iar o substanță mai puțin încălzită cade în jos. Prin urmare, straturile de apă încălzite (în primul caz) nu au coborât și din această cauză gheața nu s-a topit. Și în al doilea caz, straturile încălzite se ridică în vârf, motiv pentru care gheața se topește efectiv. Acesta și procesele similare din fizică se numesc CONVECȚIE. Acest proces se caracterizează prin mișcare Există convecții forțate și naturale (definițiile lor provin de la numele lor).

Slide 17

Experimentul nr. 3 - Radiația

Pentru acest experiment avem nevoie de un balon care este afumat pe o parte, în care introducem (printr-un dop) un tub de sticlă curbat în unghi drept. Să injectăm lichidul colorat în acest tub. Să aducem în balon o bucată de metal (șurub) încălzită la temperatură ridicată, iar coloana de lichid se va deplasa spre stânga (uitați-vă la cadrele video) => aerul s-a încălzit și s-a extins, iar încălzirea rapidă a aerul din termoscop nu poate fi explicat decât prin transferul de energie către acesta de la corpul încălzit. ÎN în acest caz, Transferul de energie a avut loc într-un mod necunoscut pentru noi anterior, care poate fi efectuat într-un vid complet - aceasta este radiația. Absolut toate corpurile radiază energie, indiferent de temperatura lor. La absorbția energiei, corpurile se încălzesc diferit, în funcție de starea suprafeței. Corpurile cu o suprafață întunecată absorb și emit energie mai bine decât corpurile cu o suprafață ușoară.

Opțiunea 1. Echipament: Eprubetă cu lampă cu apă și alcool.

Pentru a demonstra conductivitatea termică slabă a unui lichid, apă este turnată într-o eprubetă la ¾ din volumul său. Ținând eprubeta în mâini într-un unghi ușor peste flacăra unei lămpi cu alcool, încălziți apa la capătul deschis (Fig. 130). Ele arată că apa fierbe repede aici, dar dedesubt nu se simte multă căldură.

Orez. 130 Fig. 2.105 Fig. 131

Experimentul 4. Conductibilitatea termică a gazelor

Opțiunea 1. Echipament: două eprubete, două dopuri, două tije, două bile, o lampă cu alcool, un trepied, o suspensie.

Conductibilitatea termică slabă a aerului este demonstrată folosind două eprubete identice, închise cu dopuri, prin care trec tije scurte. Bilele de oțel sunt atașate de capetele tijelor cu plastilină sau parafină (Fig. 131). Eprubetele sunt plasate peste lampa cu alcool, astfel încât într-una dintre ele să aibă loc convecția, iar conductivitatea termică a aerului să aibă loc în cealaltă. Ei observă că într-o eprubetă mingea cade rapid departe de tijă.

Opțiunea 2. Vezi fig. 2.105

Experimentul 5. Convecția lichidelor

Opțiunea 1. Echipament: dispozitiv pentru demonstrarea convecției lichide, permanganat de potasiu, lampă cu alcool, trepied.

Dispozitivul, care este un tub de sticlă închis (Fig. 132), este fixat în piciorul unui trepied. (Este mai bine să-l atârnați decât să prindeți tubul în partea de jos, deoarece în acest din urmă caz ​​există o probabilitate mai mare de a sparge sticla.) Prin orificiul superior al oricărui cot, tubul este umplut cu apă, astfel încât să existe fără bule de aer de-a lungul întregului traseu închis în interiorul tubului.

La efectuarea experimentului, cristalele de permanganat de potasiu sunt plasate într-o lingură cu o plasă și coborâte în genunchi (puteți coborî simultan două linguri cu cristale de permanganat de potasiu în ambii genunchi). Apoi o lampă cu spirt este adusă în partea inferioară a acestui cot și se observă convecția.

Orez. 132 Fig. 133

Experimentul 6. Convecția gazelor

Opțiunea 1. Echipament: lampă cu alcool, chibrituri, șarpe de hârtie, vârf de metal.

Pentru a demonstra convecția gazului, se realizează un șarpe de hârtie, care se rotește într-un curent de aer cald în creștere care vine de la o lampă cu alcool sau o sobă electrică (Fig. 133). (Când instalați șarpele pe vârf, nu perforați hârtia.)

Experimentul 7. Încălzirea prin radiație

Opțiunea 1. Echipament: receptor de căldură, manometru deschis demonstrativ, lampă de masă (sau aragaz electric).

Receptorul de căldură, conectat printr-un tub la un manometru demonstrativ (vezi Fig. 123), este montat într-un trepied opus emițătorului. Ca corp radiant, puteți lua o sobă electrică, un vas cu apă caldă etc. Receptorul de căldură este adus în partea sa cu partea întunecată și citirile manometrului sunt observate timp de 1-2 minute.

Apoi rotiți receptorul de căldură cu suprafața sa lucioasă către lampa situată la aceeași distanță de receptorul de căldură și monitorizați citirea manometrului pentru același timp. Ei trag o concluzie.

În a doua serie de experimente, intensitatea lămpii (sau distanța până la emițător) este redusă și modificarea citirilor manometrului este din nou observată în aceleași condiții. Ei trag o concluzie.

Opțiunea 2. Vezi fig. 2,99; 2.101.

Întrebare.În ce caz se modifică citirea manometrului lichidului?

se întâmplă mai repede dacă transferul de căldură și radiatorul se confruntă cu suprafețe strălucitoare sau dacă se confruntă cu suprafețe înnegrite?

Orez. 123 Fig. 2.101 Fig. 2,99