Dům, design, rekonstrukce, výzdoba.  Dvůr a zahrada.  Svýma rukama

Dům, design, rekonstrukce, výzdoba. Dvůr a zahrada. Svýma rukama

» Prezentace na téma "Experimenty s přenosem tepla". Výzkumný papír "tepelná vodivost" Experimenty s tepelnou vodivostí doma

Prezentace na téma "Experimenty s přenosem tepla". Výzkumný papír "tepelná vodivost" Experimenty s tepelnou vodivostí doma

Možnost 1. Zařízení: Zkumavka s vodou a lihová lampa.

K prokázání špatné tepelné vodivosti kapaliny se voda nalije do zkumavky ¾ jejího objemu. Držte zkumavku v rukou pod mírným úhlem nad plamenem lihové lampy a zahřívejte vodu na otevřeném konci (obr. 130). Ukazují, že voda se zde rychle vaří, ale na dně velkého topení není cítit.

Rýže. 130 Obr. 2.105 Obr. 131

Zkušenosti 4. Tepelná vodivost plynů

Možnost 1... Vybavení: dvě zkumavky, dvě zátky, dvě tyče, dvě kuličky, lihová lampa, stativ, závěs.

Špatná tepelná vodivost vzduchu se demonstruje pomocí dvou stejných zkumavek, uzavřených zátkami, kterými procházejí krátké tyčinky. Ocelové kuličky jsou připevněny ke koncům tyčí plastelínou nebo parafínem (obr. 131). Zkumavky nad lihovou lampou jsou umístěny tak, že v jedné z nich dochází ke konvekci a ve druhé k tepelné vodivosti vzduchu. Všimněte si, že v jedné zkumavce míč rychle spadne z tyče.

Možnost 2. Viz Obr. 2.105

Zkušenosti 5. Konvekce kapalin

Možnost 1. Zařízení: zařízení pro demonstraci konvekce kapaliny, manganistan draselný, lihová lampa, stativ.

Zařízení, což je uzavřená skleněná trubice (obr. 132), je upevněna v noze stativu. (Je lepší zavěsit, než trubku dole sevřít, protože ve druhém případě je pravděpodobnější, že sklo praskne.) Trubka se naplní vodou horním otvorem kteréhokoli kolena, takže nedochází k žádnému vzduchu bubliny po celé uzavřené dráze uvnitř zkumavky.

Při provádění experimentu jsou krystaly manganistanu draselného umístěny do lžíce s mřížkou a spuštěny do kolena (můžete současně spustit dvě lžíce s krystaly manganistanu draselného v obou kolenech). Poté se na spodek tohoto kolena přivede alkoholová lampa a pozoruje se konvekce.


Rýže. 132 Obr. 133

Zkušenosti 6. Konvekce plynů

Možnost 1. Zařízení: duch lampa, zápalky, drak, kovový hrot.

Pro demonstraci konvekce plynu je vyroben papírový had, který se otáčí v proudu stoupajícího horkého vzduchu vycházejícího z lihové lampy nebo elektrického sporáku (obr. 133). (Při instalaci hada na špičku nepropichujte papír.)

Pokus 7. Zahřívání sáláním

Možnost 1. Zařízení: chladič, otevřený demonstrační manometr, stolní lampa (nebo elektrický sporák).

Přijímač tepla, spojený trubicí s demonstračním tlakoměrem (viz obr. 123), je upevněn ve stativu naproti emitoru. Jako sálavé těleso si můžete vzít elektrický sporák, nádobu s teplou vodou atd. Ze strany s temnou stranou se k němu přivede kolektor tepla a 1-2 minuty se sledují údaje manometru.

Poté se tepelný přijímač lesklým povrchem natočí k lampě umístěné ve stejné vzdálenosti od tepelného přijímače a současně se sleduje údaj manometru. Udělejte závěr.

Ve druhé sérii experimentů se sníží žhavení lampy (nebo vzdálenost k zářiči) a za stejných podmínek se znovu pozoruje změna hodnot manometru. Udělejte závěr.

Možnost 2. Viz Obr. 2,99; 2.101.

Otázka. V takovém případě změna v údajích na tlakoměru kapaliny

rychlejší, pokud jsou výměník tepla a chladič proti sobě lesklými povrchy nebo pokud jsou proti sobě s černými povrchy?



Rýže. 123 Obr. 2.101 Obr. 2,99

Tato lekce pojednává o konceptu tepelné vodivosti.

Tepelná vodivost je jedním z druhů přenosu tepla a je spojena s přenosem vnitřní energie z více zahřátých částí těla (těl) do méně zahřátých, což uskutečňují chaoticky se pohybující částice těla.

S tepelnou vodivostí se každý z nás setká, když nechtěně uchopí železnou rukojeť pánve na sporáku. Špatná tepelná vodivost vzduchu umožňuje zateplit byt na zimu pomocí dvojitých rámů. A takových příkladů je mnoho. Proto je tepelná vodivost jedním z nejdůležitějších fyzikálních tepelných jevů, které budeme studovat.

V minulé lekci jsme zjistili, že přenos tepla (obr. 1) je tří typů: tepelná vodivost, konvekce a sálání(obr. 2). V této lekci se blíže podíváme na první typ přenosu tepla, a to tepelná vodivost.

Rýže. 1. Přenos tepla

Rýže. 2 Typy přenosu tepla

Tepelná vodivost je charakteristická pro látky ve všech třech stavech agregace: pevné, kapalné a plynné (obr. 3).

Rýže. 3. Tepelná vodivost je vlastní všem stavům agregace

V tomto případě mají nejvyšší tepelnou vodivost pevné látky (kovy) (obr. 4a) a nejnižší - plyny (obr. 4b).

Rýže. 4 Součinitele tepelné vodivosti různých látek

Tepelná vodivost je spojena s vnitřní stavbou těles a závisí na uspořádání molekul, jejich pohybu a vzájemné interakci (obr. 5).

Rýže. 5. Souvislost tepelné vodivosti s vnitřní strukturou těles

Je důležité si uvědomit, že při vedení tepla nedochází k přenosu hmoty, ale k přenosu energie z částice na částici nebo z jednoho tělesa na druhé při jejich přímém kontaktu. Zformulujme ve skutečnosti definici tepelné vodivosti.

Definice.Tepelná vodivost je jev, při kterém dochází k přenosu energie z jedné části tělesa do druhé srážkou částic nebo přímým kontaktem dvou těles.

Rýže. 6. Ilustrace definice tepelné vodivosti

Studie tohoto fenoménu byly prováděny převážně empiricky. První experimenty ke studiu tohoto jevu zřejmě provedl Galileo Galilei (obr. 7).

Rýže. 7. Galileo Galilei (1564-1642)

Podstata jeho experimentů byla jednoduchá: Galileo umístil do blízkosti svého termoskopu různá tělesa (obr. 8) a pozoroval změnu teploty. Následně vyvodil závěry: zda tělo dobře vede teplo nebo ne.

Obr 8. Galileův termoskop

Definice.Proces vedení tepla- Jedná se o proces přenosu energie z jedné částice na druhou umístěnou ve vzájemné těsné blízkosti (obr. 9).

Rýže. 9. Proces vedení tepla

U kovů je tepelná vodivost vyšší, protože částice jsou umístěny blízko sebe (obr. 10).

Rýže. 10. Tepelná vodivost v kovech

V kapalinách jsou molekuly, i když jsou blízko sebe, docela dobře izolované (obr. 11).

Rýže. 11. Tepelná vodivost v kapalinách

Nejnižší tepelnou vodivost mají plyny: molekuly jsou umístěny daleko od sebe, a aby mohly přenášet energii, musí se srážet, takže přenos energie je spíše pomalý (obr. 12).

Rýže. 12. Tepelná vodivost v plynech

Zvažte experiment, který jasně demonstruje tepelnou vodivost kovů.

Ke stativu je vodorovně připevněna hliníková tyč. Dřevěná párátka jsou na tyči v pravidelných rozestupech svisle upevněna pomocí vosku. Na okraj tyče se přivede svíčka (obr. 13).

Vzhledem k tomu, že se okraj tyče zahřívá a hliník, stejně jako jakýkoli jiný kov, má poměrně dobrou tepelnou vodivost, tyč se postupně zahřívá. Když teplo dosáhne bodu, kdy je párátko připojeno k tyči, stearin se roztaví - a párátko spadne.

Rýže. 13. Demonstrace zkušeností

Vidíme, že v tomto experimentu nedochází k přenosu hmoty, proto je pozorována tepelná vodivost.

Uvažovali jsme o fenoménu tepelné vodivosti a na závěr bych rád připomněl důležitou skutečnost: neexistují žádné částice - neexistuje žádná tepelná vodivost.

V příští lekci se blíže podíváme na jiný typ přenosu tepla – konvekci.

Bibliografie

  1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlová V.A., Roizen I.I. Fyzika 8. - M .: Mnemosyne.
  2. A. V. Peryshkin Fyzika 8. - M .: Drop obecný, 2010.
  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fyzika 8. - M .: Vzdělávání.
  1. Internetový portál "experiment.edu.ru" ()
  2. Internetový portál "festival.1september.ru" ()
  3. Internetový portál "class-fizika.narod.ru" ()

Domácí práce

  1. P. 13, odstavec 4, otázky č. 1-6, cvičení 1 (1-3). A. V. Peryshkin Fyzika 8. - M .: Drop obecný, 2010.
  2. Proč mají plyny nízkou tepelnou vodivost?
  3. Proč voda ve staré konvici po odstavení z ohně chladne pomaleji než ve stejné nové?
  4. K čemu jsou dvojité okenní rámy?
  5. Proč obyvatelé Střední Asie nosí během horka vatované hábity a klobouky?

Při studiu přírodních věd v moderní škole má velký význam přehlednost vzdělávacího materiálu. Viditelnost umožňuje rychle a hlouběji vstřebat studované téma, pomáhá porozumět obtížným problémům a zvyšuje zájem o předmět. Digitální laboratoře jsou nové, moderní vybavení pro provádění nejrůznějších školních výzkumů v oblasti přírodních věd. S jejich pomocí můžete provádět práci, zahrnutou ve školních osnovách, i zcela nový výzkum. Využití laboratoří výrazně zvyšuje viditelnost, a to jak při samotné práci, tak při zpracování výsledků díky novým měřicím přístrojům obsaženým v sestavě fyzikální laboratoře (snímače síly, vzdálenosti, tlaku, teploty, proudu , napětí, světlo, zvuk, magnetické pole atd.) ). Vybavení digitální laboratoře je univerzální, lze ji zařadit do nejrůznějších experimentálních instalací, šetří čas studentům i učitelům, podněcuje studenty ke kreativitě, umožňuje snadnou změnu parametrů měření. Kromě toho vám program pro analýzu videa umožňuje získávat data z fragmentů videa, což vám umožňuje použít jako příklady a kvantitativně prozkoumat skutečné životní situace natočené samotnými studenty a fragmenty vzdělávacích a populárních videí.

Stažení:

Náhled:

Chcete-li použít náhled prezentací, vytvořte si účet Google (účet) a přihlaste se do něj: https://accounts.google.com


Popisky snímků:

Jediná cesta vedoucí k poznání je aktivita. Přehlídka Bernarda.

Metodický vývoj demonstračního experimentu z předmětu fyzika "Množství tepla a tepelná kapacita"

Účel tohoto vývoje: ukázat možnosti využití „Digitální laboratoře“ ve výukovém procesu. Ukažte možnost měření měrného tepla látky

Tento vývoj lze využít při vysvětlování nové látky, při laboratorních pracích, pro vedení výuky mimo vyučování.

Složení digitální laboratoře měřící rozhraní TriLink Digitální senzory pro fyziku

Hardwarové plátno a stativy multimediálních projektorů (2 ks) Zkumavky (2 ks) Čidlo teploty vody, alkoholu 0-100 °C (2 ks) Kovové válce (2 ks) Lihové lampy (2 ks) Kádinka kalorimetr horká voda

Zkušenost: Rozdíl v tepelné kapacitě vody a lihu Zahřátí dvou válců ve vroucí vodě, jeden válec se spustí tavnou lžičkou do zkumavky s vodou a druhý do zkumavky s lihem o pokojové teplotě. Po spuštění válců do zkumavek je nutné při držení horní části zkumavky rychle vložit senzor, upevnit tělo senzoru na ocelový plech a začít míchat kapalinu ve zkumavce otáčením zkumavky dokola. senzor.

jsme v práci

Využití digitální laboratoře v hodinách fyziky

Děkuji za pozornost!!!

Náhled:

MĚSTSKÝ ROZPOČTOVÝ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE

STŘEDNÍ VZDĚLÁVACÍ ŠKOLA №7 PORONAYSKA

Metodické vypracování demonstračního experimentu

na téma fyzika

"Množství tepla a tepelná kapacita"

Pro studenty 8. ročníku

Střední škola MBOU č. 7, Poronaysk

Poronaysk

2014

1. Úvod

2.Hlavní část

3. Závěr

4. Technická podpora

1. Úvod

Od roku 1994 vyučuji fyziku v 7.-11. ročníku střední školy v Poronaji. Abych vzbudil zájem o můj předmět, věřím, že je nezbytný demonstrační experiment, který je nedílnou organickou součástí středoškolské fyziky.

Demonstrační experimenty tvoří dříve nashromážděné předběžné myšlenky, které na začátku studia fyziky nejsou správné pro každého. V celém průběhu fyziky tyto experimenty doplňují a rozšiřují obzory studentů. Dávají vzniknout správným prvotním představám o nových fyzikálních jevech a procesech, odhalují zákonitosti, zavádějí metody výzkumu, ukazují strukturu a provoz nových zařízení a instalací. Demonstrační pokus slouží jako zdroj poznání, rozvíjí dovednosti a schopnosti žáků.

Experiment je zvláště důležitý v raných fázích vzdělávání, to znamená v 7.–8. ročníku, kdy studenti poprvé začínají studovat fyziku. Myslím, že je lepší jednou vidět, než stokrát slyšet.

2.Hlavní část

Účel tohoto vývoje: ukázat možnosti využití „Digitální laboratoře“ ve výukovém procesu. Zvažte použití laboratoře "Archimedes" při studiu tématu "Tepelné jevy" v 8. ročníku:

Demonstrace. Množství tepla a tepelná kapacita

Účel demonstraceukazují možnost měření měrného tepla látky

Při demonstraci jsou představeny prvky znalosti "množství tepla", "měrné tepelné kapacity látky". Pro vytvoření představ o měrné tepelné kapacitě jako fyzikální veličině, kterou lze měřit, se navrhuje provést řadu jednoduchých experimentů.

Před provedením série experimentů s konceptem tepelné kapacity se studentům doporučuje, aby hovořili o historii zavedení konceptu „tepelné kapacity těla“ v době, kdy „množství tepla“ bylo vnímáno jako množství tepla. neviditelná a beztížná kapalina „kalorická“ a teplota byla měřítkem hladiny kapaliny v těle. "Tepelná kapacita těla" byla považována za koeficient úměrnosti mezi teplotou a množstvím "kalorických" proudících v těle. Čím větší je kapacita nádoby, tím menší je změna kapaliny v ní nalévané, tím větší je tepelná kapacita tělesa - tím menší je změna úrovně teploty v něm.

Ukázalo se však, že při stejné hmotnosti těles z různých látek, při stejném množství tepla přijatého z jiného tělesa se jejich teplota mění různým způsobem. Proto byl zaveden pojem měrná tepelná kapacita látky a „tepelná kapacita tělesa“ byla vypočítána jako součin tělesné hmotnosti a měrné tepelné kapacity látky, ze které je vyrobeno.

Množství tepla Q je podle moderních koncepcí změna vnitřní energie těla v podmínkách, kdy tělo nevykonává práci. Tepelná kapacita C je koeficient úměrnosti mezi množstvím tepla přijatého nebo odevzdaného tělem a změnou jeho teploty.

Pro odhad tepelné kapacity látky ve srovnání s jinou (voda) je stejné množství energie přidáno stejné hmotnosti látky (voda a alkohol) a je zaznamenána změna teploty, která byla způsobena přidáním této energie. .

Zkušenosti: Rozdíl v tepelné kapacitě vody a alkoholu

Závěr, že tepelná kapacita vody je větší než tepelná kapacita alkoholu, lze učinit tím, že prokážeme, že získání stejného množství tepla ohřeje alkohol o větší počet stupňů.

Zahřátím dvou válců ve vroucí vodě se jedna tyč spustí tavnou lžičkou do zkumavky s vodou a druhá do zkumavky s alkoholem při pokojové teplotě.

Po vložení válců do zkumavek je nutné, držet za horní část zkumavky, rychle vložit senzor, upevnit tělo senzoru na ocelový plech a začít míchat kapalinu ve zkumavce otáčením zkumavky senzor. Graf ukazuje pokles teploty čidla pod pokojovou teplotu v důsledku vypařování kapaliny na špičce čidla, poté skok na maximální hodnotu v důsledku ohřevu vody a citlivého prvku čidla v blízkosti horkého válce, a poté dosažení stacionární hodnoty v důsledku míchání kapaliny ve zkumavce. Jak je vidět, pozorovaná změna teploty nedosahuje požadovaného rozdílu odpovídajícímu rozdílu tepelných kapacit (asi 2x).

Pro přiblížení se požadovaným hodnotám se doporučuje provést experiment s válci zahřátými na teplotu ne vyšší než 80 0 C, protože alkohol se vaří při 87 0 C. Přesná číselná hodnota počáteční teploty válců není důležitá, pokud je přibližně stejná.

3. Závěr

  • Zvyšování úrovně znalostí díky intenzivní aktivitě studentů v průběhu experimentální výzkumné práce
  • Automatický sběr dat v průběhu experimentu šetří čas nahrávání
  • Výsledky experimentu jsou jasné: data jsou zobrazena ve formě grafu, tabulky, analogového displeje a v digitální podobě
  • Mít přenositelnost
  • Pohodlné zpracování výsledků umožňuje získat data, která nejsou dostupná v tradičních výukových experimentech

4. Technická podpora

plátno a multimediální projektor

  • stativy (2 ks)
  • lihové lampy (2 ks)
  • zkumavky (2 ks)
  • voda, alkohol
  • teplotní čidlo 0-100°C (2 ks)

5.Seznam použité literatury

  • Peryshkin A. V. "Fyzika - 8"
  • Volkov V. A. "Vývoj lekce ve fyzice 8. ročníku"
  • "Lekce fyziky s využitím informačních technologií" Moskva, Globus, 2009.
  • Razumovskiy V. G. "Lekce fyziky v moderní škole"
  • A.N. Bolgar a další „Digitální laboratoř“ Metodické vedení práce se souborem zařízení a softwaru společnosti 2 SCIENTIFIC ENTERTAINMENT „M., 2011, 89 s.
  • URL: http://www.int-edu.ru
  • URL: http://mytest.klyaksa.net

Sekce: Fyzika

Účel práce je zobecněním experimentálních úloh prováděných žáky 8. ročníku doma při studiu různých druhů přenosu tepla.

úkoly:

  1. Prostudovat doplňkovou literaturu na téma "Druhy přenosu tepla".
  2. Proveďte experimentální práci doma.
  3. Analyzujte a shrňte výsledky experimentů. Porovnejte své výsledky se závěry navrženými v učebnici.
  4. Uveďte další příklady ze skutečného života (bez materiálů ze školicích materiálů).
  5. Vypracujte doporučení „Užitečné tipy“ s využitím závěrů tématu „Druhy přenosu tepla“.

I. Experimenty s tepelnou vodivostí.

  1. Nalijte stejné množství horké vody do skleněných a hliníkových sklenic stejné hmotnosti a objemu současně. Dotykem brýlí rukou se ukáže, že hliníkové sklo se rychleji zahřeje, je to proto, že tepelná vodivost hliníku je vyšší než tepelná vodivost skla.
  2. Nalijte čaj do hliníkových a porcelánových hrnků. Když pijeme čaj z hliníkového hrnku, pálíme si rty více než z porcelánového hrnku, protože když se hrnku dotkneme rty a tím ochladíme část jeho části, přenese se na rty větší množství tepla z horkého čaje. přes hliníkový hrnek, protože tepelná vodivost hliníku je vyšší než u porcelánu.
  3. Na dřevěný válec nebo blok napíchneme řadu knoflíků (můžete z nich znázornit postavu). Blok nebo válec obalíme jednou vrstvou papíru a vložíme na krátkou dobu do plamene svíčky. Dochází k nerovnoměrné karbonizaci papíru, méně v místech, kde se papír dotýká tlačítek, a to z důvodu vyšší tepelné vodivosti kovu než dřeva.
  4. Pokojový teploměr zabalíme do kožichu a zkontrolujeme, zda se jeho údaje po chvíli nezmění. To se samozřejmě nestane, když jsme tento experiment ukázali rodičům, vysvětlujeme, proč se kožich nehřeje. (Kožíšek sám o sobě nemůže hřát, jelikož sám o sobě není zdrojem energie, je pouze tepelným izolantem, brání nám v zimě promrznout, navíc je mezi lidským tělem a kožichem vzduchová mezera).

Abychom lépe pochopili podstatu jevu tepelné vodivosti, je nutné vysvětlit následující jevy:

A) Proč se kovové předměty zdají chladnější než dřevo při stejné teplotě?

Odpovědět: Dřevo má špatnou tepelnou vodivost, takže když se dotkneme dřevěného předmětu, zahřeje se jen malá část těla po ruce. Kov má naopak dobrou tepelnou vodivost, takže se při kontaktu s rukou zahřeje mnohem větší plocha. To má za následek větší odvod tepla z ruky a chlazení.

b) Proč jsou rukojeti kohoutků a zásobníků teplé vody dřevěné nebo plastové?

Odpovědět: dřevo a plast mají špatnou tepelnou vodivost.

proti) Poskytují budově lepší tepelnou izolaci obyčejné nebo pórovité cihly?

Odpovědět: Porézní cihly obsahují ve svých pórech vzduch, který má špatnou tepelnou vodivost, a proto zajišťuje lepší tepelnou izolaci budovy.

G) používá se vzduch jako stavební materiál?

Odpovědět: Ano, používá se, protože pěnové materiály, porézní cihly, skelná vata obsahují vzduch, který má špatnou tepelnou vodivost.

E) v závislosti na objemu pórů pěny je její hustota různá. Závisí tepelná vodivost pěny na její hustotě?

Odpovědět:Čím nižší je hustota pěny, tím více pórů vzduch, který má špatnou tepelnou vodivost, zabírá. V důsledku toho, čím nižší je hustota pěny, tím nižší je její tepelná vodivost.

G) Proč vkládat dvojité rámečky?

h) Proč ptáci často mrznou za letu?

Odpovědět: V mrazu ptáci sedí schoulení, což vytváří kolem jejich těla vzduchovou schránku. Během letu se vzduch z ptačího těla neustále mění a odebírá teplo.

II. Konvekční experimenty.

  1. Pánev s horkou tekutinou se chladila dvěma způsoby: 1 - pánev se položila na led a 2 - led se položil na pánev.
    Ve druhém případě bylo chlazení rychlejší. To je vysvětleno následovně. Když dáme led na pánev, horní vrstvy se ochladí a ztěžknou, což způsobí, že klesnou. Jsou nahrazeny více zahřátými vrstvami kapaliny. V důsledku konvekce se tedy kapalina ochladí. V druhém případě ke konvekci nedojde, protože ochlazování bude probíhat zdola a studené vrstvy nemohou stoupat nahoru, ochlazování bude probíhat pomalu, kapalina se nemíchá. Můžeme tak rodičům nabídnout, aby jakékoli jídlo zchladili shora: nepokládejte je na led, ale na led, protože je ochlazují ne tak ledem, jako studeným vzduchem, který jde dolů.
  2. Rychlost přirozeného promíchání vody byla stanovena ve dvou případech: 1 - studená voda se nalije do horké vody a 2 - horká voda se naleje do studené vody. Tento experiment vyžaduje stopky nebo hodinky se vteřinovou ručičkou a teploměrem. Objemy studené a teplé vody musí být stejné. Teploměr řídí ustálenou teplotu a stopky nebo hodiny řídí čas. Rychlost vyrovnání teploty bude vyšší při nalévání studené vody do horké vody, protože horká voda stoupá nahoru a studená klesá. Míchání tak proběhne rychle a rovnoměrně. To znamená, že se teplota vyrovná rychleji.
  3. Zapálená svíčka je zakryta skleněnou válcovou trubicí, přičemž plamen klesá a může zhasnout, protože ke spalování dochází v přítomnosti kyslíku, ale v tomto experimentu nemůže dojít k jevu konvekce, nedochází k proudění vzduchu. Pokud trubici zvednete, svíčka bude svítit jasněji. Pokud se trubice nezvedne, ale spustí se do ní papírová přepážka, která nedosáhne plamene, pak se zvýší. V tomto případě bude studený vzduch sestupovat podél papíru a vytlačovat zahřátý vzduch, ve kterém je málo kyslíku, čímž se zvýší průtok kyslíku do plamene.
  4. V básni A.S. Puškina "Kavkaz" jsou následující řádky: "Orel, stoupající ze vzdáleného vrcholu, se se mnou nehybně vznáší na stejné úrovni jako já." Jev, že velcí ptáci se mohou vznášet ve vzduchu, udržovat se ve stejné výšce, aniž by mávali křídly, se vysvětluje tím, že vzduch ohřátý u země stoupá do značné výšky, tyto teplé proudy udržují ptáka s roztaženými křídly v vzduch.

Kromě těchto experimentálních úkolů byly zodpovězeny následující otázky:

A) Proč v chladném počasí fouká z těsně zavřeného okna?

Odpovědět: Sklo má nižší teplotu než pokojová. Vzduch v blízkosti skla se ochlazuje a klesá jako hustší, poté se ohřívá v blízkosti baterie a znovu se pohybuje po místnosti. Tento pohyb vzduchu je cítit v blízkosti okna.

b) kde je lepší zajistit umístění okna?

Odpovědět: je lepší umístit okno do horní části okna. Teplý vzduch je lehčí, je umístěn v horní části místnosti, bude nahrazen chladnějším vzduchem z ulice. S tímto uspořádáním průduchů se místnost rychleji vyvětrá.

proti) kdy je lepší tah v potrubí - v zimě nebo v létě?

Odpovědět: tah bude lepší v zimě, kdy rozdíl mezi teplotou vzduchu ohřívaného v potrubí a venkovním bude větší, pak bude rozdíl tlaků nahoře a dole v potrubí výraznější.

G) Jakou roli hraje konvekce při ohřevu vody v konvici?

Odpovědět: zahřáté vrstvy vody jako lehčí stoupají nahoru a ustupují studeným. V důsledku pohybu konvekčních proudů se tedy veškerá voda v konvici ohřívá.

E) Proč stínidlo nebo strop zčerná nad žárovkami?

Odpovědět: Konvekční proudy vzduchu stoupají ze žárovek a odnášejí prachové částice, které se pak usazují na stínítku nebo stropu.

E) Proč se listy osiky houpají i za bezvětří?

Odpovědět: Ve srovnání s jinými stromy jsou listy osiky dlouhé a tenké řízky. Nad zemí jsou vertikální konvekční proudy i za bezvětří. Listy osiky jsou díky své struktuře citlivé na jakékoli, i drobné výkyvy vzduchu.

G) Dokážete zachránit zmrzlinu ventilátorem?

Odpovědět: Ne, nemůžete, protože proud vzduchu vycházející z ventilátoru bude neustále odnášet studený vzduch, který se kolem zmrzliny tvoří, čímž urychluje proces výměny vzduchu a zmrzlina rychleji taje.

h) jaké přírodní jevy se vyskytují v důsledku konvekce?

Odpovědět: větry vanoucí v zemské atmosféře; existence teplých a studených mořských proudů, procesy budování hor.

III. Radiační experimenty.

  1. Vezmeme sklenici, která má okraje. Okraje sklenice slepíme proužky bílého a černého papíru. Svíčku umístěte do sklenice tak, aby stála ve středu sklenice (vycentrovat ji můžete pomocí kartonových koleček s otvorem uprostřed). Na každý proužek papíru přilepíme víčka knoflíků plastelínou. Knot svíčky by neměl mírně přesahovat k okraji sklenice. Po zapálení svíčky pozorujeme, že knoflíky začnou odlétávat z černých pruhů. Zkušenosti ukazují, že bílá odráží paprsky dopadající na ni a černá je pohlcuje, takže se černé okraje rychleji zahřívaly a tlačítka se od nich odlepovala.

Abychom pochopili tento jev, byly zodpovězeny následující otázky:

A) Proč ve městě taje sníh rychleji než mimo město?

Odpovědět: sníh ve městě je špinavější, takže lépe absorbuje energii a taje

b) ve které z obou nádob se bude voda rychleji vařit na světlo nebo uzená?

Odpovědět: Uzený, protože tento povrch bude lépe absorbovat energii.

proti) Proč je termoska vyrobena zrcadlově?

Odpovědět: vyloučit vytápění sálavou energií.

IV. Užitečné rady.

  1. Chlazení potravin je rychlejší, pokud je zdroj chladu umístěn nahoře a ne dole.
  2. Pro nejrychlejší ochlazení kávy nebo čaje je potřeba nalít studené mléko do horkého nápoje.
  3. Okenní rámy musí být uvnitř i venku těsněji uzavřeny. Potom budou tepelné ztráty menší.
  4. V silném mrazu je lepší nosit pod kožich ne jeden tlustý svetr, ale "vícevrstvé" oblečení.
  5. Pokud potřebujete rychle rozpustit sníh nebo led, musí být posypán tmavým práškem nebo popelem.
  6. V horkém období je nejlepší nosit světlé oblečení.
  7. Je bezpečnější používat porcelánové hrnky než hliníkové.

Závěr.

Jevy, se kterými se neustále setkáváme v běžném životě, jsme studovali nejen ve třídě, ale i doma, kde je žáci mohli předvést svým rodičům. Tyto pokusy, otázky pomohly lépe porozumět tématu "Druhy přenosu tepla". Analýza výsledků nám umožnila nabídnout "užitečné rady" Je třeba poznamenat, že všechny experimentální práce musí být prováděny velmi pečlivě a v souladu s bezpečnostními opatřeními.

Literatura.

  1. A.A. Peryshkin. Fyzika. učebnice pro 8. ročník. Drop, M. 2004
  2. Cl. E. Suorts. Neobvyklá fyzika běžných jevů. Science, M. 1986
  3. A.V. Aganov, R.K. Safiullin, A.I. Skvortsov, D.A. Tajurskij. Fyzika kolem nás. "Dům pedagogiky", M. 1998
  4. Fyzika. Samostatná a testová práce z fyziky pro 8. ročník. "Ileksa", M. 2006
  5. Yu.G. Pavlenko. Počátky fyziky. "Zkouška", M. 2005

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce "Soubory práce" ve formátu PDF

1. Úvod.

Projekt byl zpracován v souladu se standardem středního všeobecného fyzikálního vzdělávání. Při psaní tohoto projektu bylo uvažováno o studiu tepelných jevů, jejich využití v každodenním životě a technice. Kromě teoretického materiálu je velká pozornost věnována výzkumné práci - jedná se o experimenty, které odpovídají na otázky "Jakými způsoby lze změnit vnitřní energii těla?" povrch se více zahřívá "; vyhledávání a zpracování informací, fotografií Doba řešení projektu: 1 - 1,5 měsíce Cíle projektu: * praktická realizace poznatků o tepelných jevech dostupných pro žáky * vytváření dovedností pro samostatnou badatelskou činnost * rozvoj kognitivních zájmů * rozvoj logického a technického myšlení * rozvoj schopností samostatného získávání nových poznatků z fyziky v souladu s životními potřebami a zájmy;

2. Hlavní část.

2.1. Teoretická část

S tepelnými jevy se v životě setkáváme opravdu denně. Ne vždy si však myslíme, že tyto jevy lze vysvětlit, pokud dobře známe fyziku. V hodinách fyziky jsme se seznámili se způsoby změny vnitřní energie: předáváním tepla a vykonáváním práce na těle nebo na těle samotném. Při kontaktu dvou těles s různou teplotou dochází k přenosu energie z tělesa s vyšší teplotou na těleso s teplotou nižší. Tento proces bude pokračovat, dokud se teploty těles nevyrovnají (nastane tepelná rovnováha). V tomto případě se neprovádí žádná mechanická práce. Proces změny vnitřní energie bez provádění práce na těle nebo na těle samotném se nazývá přenos tepla nebo přenos tepla. Při přenosu tepla se energie vždy přenáší z teplejšího tělesa do méně zahřátého. Opačný proces nikdy nenastane spontánně (sám od sebe), tj. výměna tepla je nevratná. Přenos tepla určuje nebo doprovází mnoho procesů v přírodě: vývoj hvězd a planet, meteorologické procesy na povrchu Země atd. Druhy přenosu tepla: vedení tepla, konvekce, záření.

Tepelná vodivost jev přenosu energie z více zahřátých částí těla do méně zahřátých se nazývá jako výsledek tepelného pohybu a interakce částic, které tvoří tělo.

Kovy mají nejvyšší tepelnou vodivost – mají ji stokrát více než voda. Výjimkou jsou rtuť a olovo, ale i zde je tepelná vodivost desetkrát větší než u vody.

Když byl kovový paprsek ponořen do sklenice s horkou vodou, velmi brzy se rozžhavil i jeho konec. V důsledku toho může být vnitřní energie, stejně jako jakýkoli druh energie, přenášena z jednoho těla do druhého. Vnitřní energie se může přenášet z jedné části těla do druhé. Pokud se tedy například jeden konec hřebíku zahřeje v plameni, pak se jeho druhý konec, který je v ruce, postupně zahřeje a popálí ruku.

2.2. Praktická část.

Pojďme studovat tento jev provedením série experimentů s pevnými látkami, kapalinami a plyny.

Zkušenost číslo 1

Vzali různé předměty: jednu hliníkovou lžičku, další dřevěnou, třetí - plastovou, čtvrtou - z nerezové slitiny a pátou - stříbrnou. Ke každé lžíci připevněte sponky s kapkami medu. Lžíce vložíme do sklenice s horkou vodou tak, aby z ní trčely ručky se sponkami na různé strany. Lžičky se zahřejí a při zahřívání se med rozpustí a sponky odpadnou.

Lžičky musí mít samozřejmě stejný tvar a velikost. Tam, kde dochází k zahřívání rychleji, tam kov vede teplo lépe, je tepelně vodivější. Pro tento experiment jsem si vzal sklenici vroucí vody a čtyři druhy lžic: hliníkové, stříbrné, plastové a nerezové. Jednu po druhé jsem je ponořil do sklenice a načasoval čas: kolik minut bude trvat zahřátí. To jsem udělal:

Závěr: Lžíce ze dřeva a plastu se zahřívají déle než lžičky z kovu, což znamená, že kovy mají dobrou tepelnou vodivost.

Zkušenost číslo 2

Přineseme konec dřevěné tyče do ohně. Vznítí se. Druhý konec tyče venku bude studený. To znamená, že dřevo má špatnou tepelnou vodivost.

Konec tenké skleněné tyčinky přivedeme k plameni lihové lampy. Po chvíli se zahřeje, ale druhý konec zůstane studený. V důsledku toho má sklo také špatnou tepelnou vodivost.

Pokud zahřejeme konec kovové tyče v plameni, velmi brzy bude celá tyč velmi horká. Už to nebudeme moci držet v rukou.

To znamená, že kovy dobře vedou teplo, to znamená, že mají vysokou tepelnou vodivost. Na zaměstnance-ve go-ri-zon-tal-but-crepe-flax ster-zhen. Na tyči jsou přes otvory jeden na jednoho, ver-ti-cal-no, kovové hřebíky upevněny voskem podobným vosku.

Na okraj tyče je umístěna svíčka. Protože okraj tyče je na-šedá-wa-et-sya, pak in-ste-pen-no-ster-zhen pro-gre-va-et-sya. Když teplo dosáhne místa, kde jsou hřeby upevněny z tyče, ste-a-rin se roztaví a karafiát spadne. Vidíme, že v této zkušenosti není žádná věc pe-re-no-sa, co-odpověď-veterinář-ale, na-blu-da-em-sya teplo-lo-pro-voda.

Zkušenost číslo 3

Různé kovy mají různou tepelnou vodivost. Ve fyzikálním studiu existuje zařízení, pomocí kterého se můžeme ujistit, že různé kovy mají různou tepelnou vodivost. Doma jsme si to však mohli ověřit pomocí podomácku vyrobeného zařízení.

Zařízení pro zobrazování různé tepelné vodivosti pevných látek.

Vyrobili jsme zařízení pro zobrazování různé tepelné vodivosti pevných látek. Použili k tomu prázdnou plechovku od alobalu, dva gumové kroužky (domácí), tři kusy drátu z hliníku, mědi a železa, dlaždice, horkou vodu, 3 figurky mužů se zdviženýma rukama, vystřižené z papír.

Postup výroby zařízení:

    ohněte drát ve tvaru písmene "G";

    zpevněte je na vnější straně plechovky gumovými kroužky;

    zavěste papírové muže z vodorovných částí drátěných sekcí (pomocí roztaveného parafínu nebo plastelíny).

Kontrola provozu zařízení... Nalijte horkou vodu do zavařovací sklenice (v případě potřeby zahřejte sklenici vody na elektrickém sporáku) a sledujte, která postava padne první, druhá, třetí.

Výsledek. První postava padne, upevněná na měděném drátu, druhá - na hliníku, třetí - na oceli.

Závěr. Různé pevné látky mají různou tepelnou vodivost.

Tepelná vodivost různých látek je různá.

Zkušenost číslo 4

Podívejme se nyní na tepelnou vodivost kapalin. Vezměte zkumavku s vodou a začněte zahřívat její horní část. Voda na povrchu se brzy vyvaří a na dně zkumavky se během této doby pouze zahřeje. To znamená, že tepelná vodivost kapalin je nízká.

Zkušenost číslo 5

Pojďme zkoumat tepelnou vodivost plynů. Nasaďte si suchou zkumavku na prst a dnem vzhůru ji zahřejte v plameni lihové lampy. V tomto případě se prst nebude dlouho zahřívat. To je způsobeno skutečností, že vzdálenost mezi molekulami plynu je ještě větší než u kapalin a pevných látek. V důsledku toho je tepelná vodivost plynů ještě nižší.

Vlna, vlasy, ptačí peří, papír, sníh a další porézní tělesa mají špatnou tepelnou vodivost.

To je způsobeno tím, že mezi vlákny těchto látek je obsažen vzduch. A vzduch je špatný vodič tepla.

Takže zelená tráva je zachována pod sněhem, zimní plodiny jsou chráněny před mrazem.

Zkušenost číslo 6

Načechral malou kouli vaty a omotal ji kolem baňky teploměru. Nyní teploměr přidržel v určité vzdálenosti od plamene a všiml si, jak se teplota zvýšila. Pak se stejná koule vaty stiskla a pevně omotala kolem baňky teploměru a přivedla zpět do lampy. V druhém případě bude rtuť stoupat mnohem rychleji. To znamená, že stlačená vata mnohem lépe vede teplo!

Nejnižší tepelnou vodivost má vakuum (prostor zbavený vzduchu). To se vysvětluje skutečností, že tepelná vodivost je přenos energie z jedné části těla do druhé, ke kterému dochází při interakci molekul nebo jiných částic. V prostoru, kde nejsou žádné částice, nemůže být provedena tepelná vodivost.

3. Závěr.

Různé látky mají různou tepelnou vodivost.

Pevné látky (kovy) mají vysokou tepelnou vodivost, méně - kapaliny a špatné - plyny.

Tepelnou vodivost různých látek můžeme využít v běžném životě, technice i přírodě.

Fenomén tepelné vodivosti je vlastní všem látkám bez ohledu na to, v jakém stavu agregace se nacházejí.

Nyní mohu bez potíží odpovědět a vysvětlit z fyzikálního hlediska otázky:

1.Proč si ptáci načechrají peří v chladném počasí?

(Mezi peřím je vzduch a vzduch je špatný vodič tepla).

2. Proč vlněné oblečení lépe drží chlad než syntetické?

(Mezi chloupky je vzduch, který špatně vede teplo).

3. Proč kočky spí v zimě schoulené do klubíčka, když je chladné počasí? (Stočí se do klubíčka a zmenšují povrch, který vydává teplo.)

4. Proč jsou rukojeti páječek, žehliček, pánví, hrnců dřevěné nebo plastové? (Dřevo a plasty mají špatnou tepelnou vodivost, takže při zahřívání kovových předmětů si nespálíme ruce při držení dřevěné nebo plastové rukojeti).

5. Proč se keře teplomilných rostlin a keře na zimu zasypávají pilinami?

(Piliny jsou špatný vodič tepla. Rostliny se proto zasypávají pilinami, aby nezmrzly).

6. Které boty lépe chrání před mrazem: těsné nebo volné?

(Prostorná, jelikož vzduch špatně vede teplo, je to další vrstva v botě, která zadržuje teplo).

4. Seznam použité literatury.

Tištěná vydání:

1.A.V. Peryshkinův stupeň fyziky 8-M: Drop obecný, 2012.

2.M.I.Bludov Rozhovory o fyzice část 1 -M: Osvícení 1984.

Internetové zdroje:

1.http: //class-fizika.narod.ru/8_3.htm

2.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