Valik 1. Varustus: Katseklaas vee ja alkoholilambiga.
Vedeliku halva soojusjuhtivuse demonstreerimiseks valatakse katseklaasi ¾ mahust vett. Hoides katseklaasi kätes kerge nurga all piirituslambi leegi kohal, soojendage vett lahtisest otsast (joonis 130). Need näitavad, et vesi keeb siin kiiresti, aga põhjas pole suurt kütet.
Riis. 130 Joon. 2.105 Joon. 131
valik 1. Varustus: kaks katseklaasi, kaks korki, kaks varda, kaks kuuli, piirituslamp, statiiv, riidepuu.
Õhu halba soojusjuhtivust demonstreeritakse kahe identse toruga, mis on suletud korgiga, millest lastakse läbi lühikesed vardad. Varraste otste külge kinnitatakse plastiliini või parafiiniga teraskuulid (joonis 131). Alkohollambi kohal olevad katseklaasid on paigutatud nii, et ühes neist toimub konvektsioon ja teises õhu soojusjuhtivus. On märgata, et ühes katseklaasis kukub kuul kiiresti varda küljest lahti.
2. variant. Vaata joon. 2.105
Valik 1. Varustus: seade vedeliku konvektsiooni demonstreerimiseks, kaaliumpermanganaat, piirituslamp, statiiv.
Seade, mis on suletud klaastoru (joon. 132), on fikseeritud statiivi jalga. (Parem on toru riputada kui põhja kinni kinnitada, sest viimasel juhul puruneb klaas suurema tõenäosusega.) Täitke toru veega läbi mis tahes põlve ülemise ava, et mööda ei tekiks õhumulle. kogu suletud tee toru sees.
Katse sooritamisel asetatakse kaaliumpermanganaadi kristallid võrega lusikasse ja langetatakse põlve (saab samaaegselt langetada kaks lusikat kaaliumpermanganaadi kristallidega mõlemasse põlve). Seejärel tuuakse selle põlve alumisse ossa piirituslamp ja vaadeldakse konvektsiooni.
Riis. 132 Joon. 133
Valik 1. Varustus: piirituslamp, tikud, paberist madu, metallist teravik.
Gaasikonvektsiooni demonstreerimiseks valmistatakse paberist madu, mis keerleb piiritusepliidilt või elektripliidilt tuleva kuuma õhu ülestõusmisjoas (joon. 133). (Madu teravale paigaldamisel ärge torgake paberit läbi.)
Valik 1. Varustus: jahutusradiaator, avatud näidismanomeeter, laualamp (või elektripliit).
Jahutusradiaator, mis on toru kaudu ühendatud näidismanomeetriga (vt joonis 123), on kinnitatud radiaatori vastas olevale statiivile. Kiirgava kehana võib võtta elektripliidi, kuuma veega anuma jne. Selle juurde tuuakse pimeda poolega küljelt jahutusradiaator ja vaadeldakse manomeetri näitu 1-2 minutit.
Seejärel keeratakse jahutusradiaator läikiva pinnaga jahutusradiaatorist samal kaugusel asuva lambi poole ning samal ajal jälgitakse manomeetri näitu. Nad teevad järelduse.
Teises katseseerias vähendatakse lambi hõõguvust (või kaugust emitterist) ja jälgitakse uuesti manomeetri näitude muutust samadel tingimustel. Nad teevad järelduse.
2. variant. Vaata joon. 2,99; 2.101.
küsimus. Sel juhul vedelikumanomeetri näitude muutus
Kas on kiirem, kui soojusülekanne ja jahutusradiaator on läikivate või mustade pindadega vastamisi?
Riis. 123 Joon. 2.101 Joon. 2.99
Selles õppetükis käsitletakse soojusjuhtivuse mõistet.
Soojusjuhtivus on üks soojusülekande liike ja on seotud siseenergia ülekandmisega kuumenenud kehaosadelt (kehadelt) vähem kuumutatud osadele, mida teostavad juhuslikult liikuvad kehaosakesed.
Igaüks meist kohtab soojusjuhtivust, kui haarame tahtmatult pliidil oleva panni raudsest käepidemest. Õhu halb soojusjuhtivus võimaldab korteri talveks soojustada topeltraamide abil. Ja selliseid näiteid on palju. Seetõttu on soojusjuhtivus üks olulisemaid füüsikalisi soojusnähtusi, mida me uurime.
Viimases õppetükis saime teada, et soojusülekanne (joonis 1) võib olla kolme tüüpi: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus(joonis 2). Selles õppetükis vaatleme lähemalt esimest soojusülekande tüüpi, nimelt soojusjuhtivus.
Riis. 1. Soojusülekanne
Riis. 2 Soojusülekande tüübid
Soojusjuhtivus on iseloomulik ainetele kõigis kolmes agregatsiooni olekus: tahkes, vedelas ja gaasilises olekus (joonis 3).
Riis. 3. Soojusjuhtivus on iseloomulik kõikidele agregatsiooni olekutele
Sel juhul on kõrgeima soojusjuhtivusega tahketel ainetel (metallidel) (joonis 4a) ja gaasidel madalaim (joonis 4b).
Riis. 4 Erinevate ainete soojusjuhtivuse koefitsiendid
Soojusjuhtivus on seotud kehade siseehitusega ja sõltub molekulide paigutusest, nende liikumisest ja vastastikmõjust (joon. 5).
Riis. 5. Soojusjuhtivuse seos kehade siseehitusega
Oluline on märkida, et soojusjuhtivuse ajal ei toimu aineülekannet, küll aga toimub energia ülekandumine osakeselt osakesele või ühelt kehalt teise nende vahetu kokkupuute käigus. Sõnastagem tegelikult soojusjuhtivuse määratlus.
Definitsioon.Soojusjuhtivus- See on nähtus, mille puhul energia kandub ühest kehaosast teise osakeste kokkupõrke või kahe keha vahetu kontakti kaudu.
Riis. 6. Soojusjuhtivuse definitsiooni illustratsioon
Selle nähtuse uuringud viidi läbi peamiselt empiiriliselt. Esimesed katsed selle nähtuse uurimiseks tegi ilmselt Galileo Galilei (joonis 7).
Riis. 7. Galileo Galilei (1564-1642)
Tema katsete olemus oli lihtne: Galileo asetas oma termoskoobi lähedusse erinevaid kehasid (joonis 8) ja jälgis temperatuuri muutust. Seejärel tegi ta järeldused: kas kehad juhivad soojust hästi või mitte.
Joonis 8. Galileo termoskoop
Definitsioon.Soojusjuhtimise protsess– on energia ülekandumise protsess ühelt osakeselt teisele, mis paiknevad üksteise vahetus läheduses (joon. 9).
Riis. 9. Soojusjuhtimise protsess
Metallidel on kõrgem soojusjuhtivus, kuna osakesed asuvad üksteise lähedal (joonis 10).
Riis. 10. Soojusjuhtivus metallides
Kuigi vedelikes on molekulid tihedalt asetsevad, on nad üsna hästi isoleeritud (joonis 11).
Riis. 11. Soojusjuhtivus vedelikes
Gaasidel on madalaim soojusjuhtivus: molekulid paiknevad üksteisest kaugel ja energia ülekandmiseks peavad nad põrkuma, mistõttu on energia ülekandmise protsess üsna aeglane (joonis 12).
Riis. 12. Soojusjuhtivus gaasides
Mõelge katsele, mis näitab selgelt metallide soojusjuhtivust.
Alumiiniumvarras kinnitatakse horisontaalselt statiivile. Puidust hambaorkid kinnitatakse vardale vahaga vertikaalselt kindlate ajavahemike järel. Varda servale tuuakse küünal (joon. 13).
Kuna varda serv kuumeneb ja alumiiniumil, nagu kõigil teistel metallidel, on üsna hea soojusjuhtivus, soojeneb varras järk-järgult. Kui kuumus jõuab kohale, kus hambaork on südamiku külge kinnitatud, sulab steariin ja hambaork kukub maha.
Riis. 13. Kogemuste demonstreerimine
Näeme, et selles katses aine ülekandumist ei toimu, vastavalt täheldatakse soojusjuhtivust.
Oleme kaalunud soojusjuhtivuse fenomeni ja lõpetuseks tahaksime meenutada olulist fakti: pole osakesi – pole soojusjuhtivust.
Järgmises õppetükis vaatleme lähemalt teist tüüpi soojusülekannet - konvektsiooni.
Bibliograafia
Kodutöö
Kaasaegses koolis loodusaineid õppides on õppematerjali nähtavus väga oluline. Visualiseerimine võimaldab õpitavat teemat kiiresti ja sügavuti õppida, aitab mõista raskesti hoomatavaid probleeme ning tõstab huvi aine vastu. Digilaboratooriumid on uudsed kaasaegsed seadmed mitmesuguste loodusteaduslike kooliuuringute läbiviimiseks. Nende abiga saate teha nii kooli õppekavas sisalduvaid töid kui ka täiesti uusi uuringuid. Laborite kasutamine suurendab oluliselt nähtavust nii töö enda käigus kui ka tulemuste töötlemisel tänu uutele füüsikalabori komplekti kuuluvatele mõõteriistadele (jõu-, kaugus-, rõhu-, temperatuuri-, voolu-, pingeandurid) , valgustus, heli, magnetväli jne). Digitaalsed laboriseadmed on universaalsed, neid saab kaasata erinevatesse eksperimentaalsetesse seadistustesse, säästavad õpilaste ja õpetajate aega, julgustavad õpilasi olema loomingulised, muutes mõõtmisparameetrite muutmise lihtsaks. Lisaks võimaldab videoanalüüsi programm hankida andmeid videoklippidest, mis võimaldab näidetena kasutada ja kvantitatiivselt uurida õpilaste endi poolt videole filmitud tegelikke eluolusid ning õppe- ja populaarsete videote fragmente.
Esitluste eelvaate kasutamiseks looge Google'i konto (konto) ja logige sisse: https://accounts.google.com
Ainus viis teadmisteni on aktiivsus. Bernardi näitus.
Näidiseksperimendi metoodiline väljatöötamine füüsika aines "Soojushulk ja soojusmahtuvus"
Selle arenduse eesmärk: näidata "Digitaallabori" kasutamise võimalusi õppeprotsessis. Näidake aine erisoojusmahtuvuse mõõtmise võimalust
Seda arendust saab kasutada uue materjali selgitamisel, laboritöödel, tundide läbiviimisel väljaspool kooliaega.
Digitaalse labori koostis TriLink mõõteliidese digitaalsed füüsikasondid
Riistvaraline ekraan ja multimeediaprojektor statiivid (2 tk) katseklaasid (2 tk) vesi, piirituse temperatuuriandur 0-100°C (2 tk) metallsilindrid (2 tk) piirituslambid (2 tk) keeduklaas kalorimeeter kuum vesi
Kogemus: Vee ja alkoholi soojusmahtuvuse erinevus Kuumutades kahte silindrit keevas vees, lastakse üks silinder sulatuslusikaga veega katseklaasi ja teine toatemperatuuril alkoholiga katseklaasi. Pärast silindrite langetamist katseklaasidesse, hoides katseklaasi ülemisest osast, sisestage kiiresti andur, kinnitage anduri korpus teraslehele ja alustage katseklaasi vedeliku segamist, keerates katseklaasi ümber anduri.
Oleme tööl
Digilabori kasutamine füüsikatundides
Tänan tähelepanu eest!!!
VALLAEELARVE ÜLDHARIDUSASUTUS
KESKKONNAHARIDUSKOOL nr 7, PORONAYSK
Näidiskatse metoodiline väljatöötamine
füüsikas
"Soojushulk ja soojusmahtuvus"
8. klassi õpilastele
MBOU keskkool nr 7, Poronaysk
Poronaysk
2014
1. Sissejuhatus
2.Põhiosa
3.Järeldus
4. Tehniline tugi
1. Sissejuhatus
Olen õpetanud füüsikat Poronai keskkooli 7.-11.klassis alates 1994. aastast. Oma aine vastu huvi tekitamiseks on minu arvates vajalik näidiseksperiment, mis on keskkooli füüsika lahutamatu osa.
Demonstratsioonikatsed moodustavad varem kogunenud esialgseid ideid, mis füüsikaõppe alguseks ei ole kõigile õiged. Kogu füüsika kursuse jooksul täiendavad need katsed õpilaste silmaringi ja laiendavad neid. Need annavad alust õigetele esialgsetele ideedele uute füüsikaliste nähtuste ja protsesside kohta, paljastavad mustreid, tutvustavad uurimismeetodeid, näitavad uute instrumentide ja installatsioonide disaini ja toimimist. Näidiskatse on teadmiste allikas, arendab õpilaste oskusi.
Eriti oluline on eksperiment õppetöö alguses ehk 7.–8. klassis, mil õpilased hakkavad esimest korda füüsikat õppima. Ma arvan, et parem on üks kord näha kui sada korda kuulda.
2.Põhiosa
Selle arenduse eesmärk: näidata "Digitaallabori" kasutamise võimalusi õppeprotsessis. Kaaluge labori "Archimedes" kasutamist teema "Soojusnähtused" õppimisel 8. klassis:
Demonstratsioon. Soojushulk ja soojusmahtuvus
Demo eesmärknäidata aine erisoojusmahtuvuse mõõtmise võimalust
Demonstratsiooni käigus tutvustatakse teadmiste elemente "soojushulk", "aine erisoojusmaht". Erisoojusmahtuvuse kui mõõdetava füüsikalise suuruse kohta ideede kujundamiseks tuleks läbi viia mitmeid lihtsaid katseid.
Enne soojusmahtuvuse kontseptsiooni katseseeria läbiviimist julgustatakse õpilasi rääkima mõiste "keha soojusmahtuvus" kasutuselevõtu ajaloost ajal, mil "soojushulk" tajuti soojusmahtuvusena. nähtamatu ja kaalutu vedelik "kalor" ja temperatuur - kui keha vedeliku taseme mõõt. "Keha soojusmahtuvust" peeti proportsionaalsusteguriks temperatuuri ja kehas voolava "kalorite" hulga vahel. Mida suurem on anuma mahutavus, seda vähem muutub sellesse valatud vedelik, seda suurem on keha soojusmahtuvus - seda vähem muutub selle temperatuuritase.
Selgus aga, et erinevatest ainetest pärinevate samade kehade massiga, samast teisest kehast saadud soojushulgaga muutub nende temperatuur erinevalt. Seetõttu võeti kasutusele aine erisoojusmahtuvuse mõiste ja "keha soojusmahtuvus" arvutati keha massi ja aine erisoojusmahtuvuse korrutisena, millest see on valmistatud.
Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on soojushulk Q keha siseenergia muutus tingimustes, mil keha ei tee tööd. Soojusmahtuvus C on proportsionaalsuse koefitsient keha poolt vastuvõetud või eraldatud soojushulga ja selle temperatuuri muutuse vahel.
Aine soojusmahtuvuse hindamiseks võrreldes teise ainega (vesi) antakse samale aine massile (vesi ja alkohol) sama palju energiat ja registreeritakse temperatuurimuutus, mis tekkis selle energia lisandumisel.
Katse: vee ja alkoholi soojusmahtuvuse erinevus
Järelduse, et vee soojusmahtuvus on suurem kui piirituse soojusmahtuvus, saab teha näidates, et sama koguse soojuspiirituse saamisel kuumutatakse suurema arvu kraadi võrra.
Kuumutades kahte silindrit keevas vees, lastakse üks latt sulatuslusikaga veega katseklaasi ja teine toatemperatuuril alkoholiga katseklaasi.
Pärast silindrite katseklaasidesse panemist tuleb katseklaasi ülemisest osast hoides kiiresti sisestada andur, kinnitada anduri korpus teraslehele ja alustada katseklaasi vedeliku segamist katseklaasi pööramisega. toru ümber anduri. Graafik näitab anduri temperatuuri langust alla toatemperatuuri vedeliku aurustumise tõttu anduri otsas, seejärel tõusu maksimumväärtuseni, mis on tingitud vee kuumutamisest ja anduri tundlikust elemendist kuuma lähedal. silindrisse ja saavutab seejärel katseklaasis oleva vedeliku segunemise tõttu statsionaarse väärtuse. Nagu näete, ei saavuta täheldatud temperatuurimuutus vajalikku erinevust, mis vastab soojusmahtude erinevusele (umbes 2 korda).
Nõutavatele väärtustele lähenemiseks on soovitatav läbi viia katse balloonidega, mis on kuumutatud temperatuurini, mis ei ületa 80 kraadi. 0 C, kuna alkohol keeb 87 kraadi juures 0 C. Silindrite algtemperatuuri täpne arvväärtus ei ole oluline, kui see on ligikaudu sama.
3.Järeldus
4. Tehniline tugi
ekraan ja multimeediaprojektor
5. Kasutatud kirjanduse loetelu
Sektsioonid: Füüsika
Töö eesmärk on üldistus eksperimentaalsetest ülesannetest, mida 8. klassi õpilased on kodus läbi viinud erinevat tüüpi soojusülekande uurimisel.
Ülesanded:
I. Soojusjuhtivuse katsed.
Soojusjuhtivuse nähtuse olemuse paremaks mõistmiseks on vaja selgitada järgmisi nähtusi:
a) Miks tunduvad metallesemed samal temperatuuril külmemad kui puitesemed?
Vastus: Puidul on halb soojusjuhtivus, nii et puiteseme puudutamisel kuumeneb ainult väike kehaosa käe all. Metall on ka hea soojusjuhtivusega, nii et käega kokku puutudes kuumeneb palju suurem ala. See toob kaasa suurema soojuse hajumise käest ja selle jahutamiseni.
b) Miks on segistite ja kuumaveepaakide käepidemed puidust või plastikust?
Vastus: puidul ja plastil on halb soojusjuhtivus.
v) Kas tavaline või poorne tellis tagab hoone parima soojapidavuse?
Vastus: Poorne tellis sisaldab poorides õhku, millel on halb soojusjuhtivus, seega tagab see hoone parema soojusisolatsiooni.
G) Kas õhku kasutatakse ehitusmaterjalina?
Vastus: Jah, kasutatakse, sest vahtmaterjalid, poorsed tellised, klaasvill sisaldavad halva soojusjuhtivusega õhku.
e) olenevalt sellest, kui suure mahu vahu poorid hõivavad, on selle tihedus erinev. Kas vahtplasti soojusjuhtivus sõltub selle tihedusest?
Vastus: Mida väiksem on vahu tihedus, seda rohkem poore hõivab halva soojusjuhtivusega õhk. Seega, mida madalam on vahu tihedus, seda madalam on selle soojusjuhtivus.
g) miks sisestada topeltraamid?
h) Miks linnud sageli lennates külmuvad?
Vastus: Pakase käes istuvad linnud turris, mis loob nende keha ümber õhulise kesta. Lennu ajal muutub õhk linnu keha lähedal kogu aeg, võttes soojust ära.
II. Konvektsioonikatsed.
Lisaks nendele katseülesannetele vastati järgmistele küsimustele:
a) Miks see külma ilmaga tihedalt suletud aknast puhub?
Vastus: Klaasil on madalam temperatuur kui ruumis. Klaasi lähedal olev õhk jahtub ja vajub tihedama õhuna alla, seejärel soojeneb radiaatori lähedal ja liigub jälle ruumis ringi. Seda õhu liikumist on tunda akna lähedal.
b) Kuhu on parim ventilatsiooniava paigutamiseks?
Vastus: aken on kõige parem asetada akna ülaossa. Soe õhk on kergem, see asub ruumi ülemises osas, see asendatakse külmema õhuga tänavalt. Sellise akna paigutusega ventileeritakse ruum kiiremini.
v) millal on tõmme torus parem - talvel või suvel?
Vastus: tõmme on parem talvel, kui torus soojendatava ja välisõhu temperatuuride erinevus on suurem, siis on rõhulangus toru üla- ja alaosas suurem.
G) Millist rolli mängib konvektsioon veekeetja vee soojendamisel?
Vastus: kuumutatud veekihid kerkivad kergematena üles, andes teed külmadele. Seega soojendatakse konvektsioonivoolude liikumise tõttu kogu veekeetjas olev vesi.
e) miks muutub lambivari või lagi hõõglampide kohal mustaks?
Vastus:Õhu konvektsioonivoolud tõusevad hõõglampidelt, kandes endaga kaasa tolmuosakesi, mis seejärel ladestuvad lambivarjule või lakke.
e) miks haavalehed kõikuvad ka tuulevaikse ilmaga?
Vastus: võrreldes teiste puudega on haavalehtedel pikad ja peenikesed varred. Maapinna kohal on vertikaalsed konvektsioonivoolud ka tuulevaikse ilmaga. Oma struktuuri tõttu on haavalehed tundlikud igasuguste, isegi väiksemate õhukõikumiste suhtes.
g) kas jäätist saab ventilaatoriga hoida?
Vastus: Ei, ei saa, sest ventilaatorist tulev õhuvool viib jäätise ümber tekkiva külma õhu alati minema, kiirendades seeläbi õhuvahetusprotsessi ning jäätis sulab kiiremini.
h) Millised loodusnähtused tekivad konvektsiooni tõttu?
Vastus: maa atmosfääris puhuvad tuuled; soojade ja külmade merehoovuste olemasolu, mägede ehitusprotsessid.
III. Kiirguskatsed.
Selle nähtuse mõistmiseks vastati järgmistele küsimustele:
a) Miks sulab lumi linnas kiiremini kui linnast väljas?
Vastus: lumi linnas on mustem, seega neelab paremini energiat ja sulab
b) Kummas kahest anumast hakkab vesi heledas või suitsuses kiiremini keema?
Vastus: Suitsuselt, sest. see pind neelab energiat paremini.
v) Miks on termoskolb peegelpildis?
Vastus: kiirgusenergiaga kuumutamise vältimiseks.
IV. Kasulikud näpunäited.
Järeldus.
Nähtusi, millega igapäevaelus pidevalt kokku puutume, uuriti mitte ainult klassiruumis, vaid ka kodus, kus õpilased said neid oma vanematele demonstreerida. Need katsed, küsimused aitasid paremini mõista teemat "Soojusülekande tüübid". Tulemuste analüüs võimaldas pakkuda "Kasulikke näpunäiteid" Tuleb märkida, et kõik katsetööd tuleb teha väga hoolikalt, järgides ohutusnõudeid.
Kirjandus.
Töö tekst on paigutatud ilma kujutiste ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".
1. Sissejuhatus.
Projekt töötati välja vastavalt füüsika üldhariduse standardile. Selle projekti kirjutamisel peeti silmas soojusnähtuste uurimist, nende rakendamist igapäevaelus ja tehnikas. Lisaks teoreetilisele materjalile pööratakse suurt tähelepanu uurimistööle - need on katsed, mis vastavad küsimustele “Mil viisil saab muuta keha siseenergiat”, “Kas erinevate ainete soojusjuhtivus on sama”, “Miks kas sooja õhu või vedeliku joad tõusevad üles”, “Miks tumeda pinnaga kehad soojenevad rohkem”; info, fotode otsimine ja töötlemine.Projektiga töötamise aeg: 1-1,5 kuud Projekti eesmärgid: *koolinoorte teadmiste praktiline juurutamine soojusnähtuste kohta * iseseisvaks uurimistööks oskuste kujundamine *kognitiivsete huvide arendamine * tunnetuslike huvide arendamine loogiline ja tehniline mõtlemine * võimete arendamine uute füüsikaalaste teadmiste iseseisvaks omandamiseks vastavalt elulistele vajadustele ja huvidele;
2. Põhiosa.
2.1. Teoreetiline osa
Elus puutume termiliste nähtustega kokku iga päev. Kuid me ei arva alati, et füüsikat hästi tundes saab neid nähtusi seletada. Füüsikatundides tutvusime siseenergia muutmise võimalustega: soojusülekandega ja keha või keha enda kallal töö tegemisega. Kahe erineva temperatuuriga keha kokkupuutel kandub energia kõrgema temperatuuriga kehalt üle madalama temperatuuriga kehale. See protsess jätkub seni, kuni kehade temperatuurid on võrdsed (saavutatakse termiline tasakaal). Sel juhul mehaanilist tööd ei tehta. Siseenergia muutmise protsessi ilma keha või keha enda kallal tööd tegemata nimetatakse soojusülekandeks või soojusülekandeks. Soojusülekandes kandub energia alati kuumemalt kehalt jahedamale. Pöördprotsess ei toimu kunagi spontaanselt (iseenesest), st soojusülekanne on pöördumatu. Soojusülekanne määrab või saadab paljusid looduses toimuvaid protsesse: tähtede ja planeetide evolutsioon, meteoroloogilised protsessid Maa pinnal jne. Soojusülekande liigid: soojusjuhtivus, konvektsioon, kiirgus.
soojusjuhtivus nimetatakse nähtuseks, kus soojusliikumise ja keha moodustavate osakeste vastastikmõju tulemusena toimub energia ülekandmine kuumenenud kehaosadest vähem kuumenemisele.
Metallidel on kõrgeim soojusjuhtivus – neis on sadu kordi rohkem kui vees. Erandiks on elavhõbe ja plii, kuid ka siin on soojusjuhtivus kümme korda suurem kui vee oma.
Metallist nõela kuuma veeklaasi langetades läks üsna pea kuumaks ka nõela ots. Järelikult saab siseenergiat, nagu igat liiki energiat, ühest kehast teise üle kanda. Siseenergiat saab ka ühest kehaosast teise üle kanda. Näiteks kui küüne ühte otsa kuumutatakse leegis, siis selle teine ots, mis on käes, kuumeneb järk-järgult ja põletab käe.
2.2. Praktiline osa.
Uurime seda nähtust, tehes katseseeria tahkete ainete, vedelike ja gaasidega.
Kogemus nr 1
Nad võtsid erinevaid esemeid: ühe alumiiniumlusika, teise puidust, kolmanda plastikust, neljanda roostevabast terasest ja viies hõbedast. Iga lusika külge kinnitasime meetilkadega kirjaklambrid. Nad panevad lusikad kuuma veeklaasi nii, et kirjaklambritega käepidemed paistaksid sellest eri suundades välja. Lusikad kuumenevad ja kuumenedes sulab mesi ja kirjaklambrid kukuvad maha.
Loomulikult peaksid lusikad olema sama kuju ja suurusega. Kui kuumenemine toimub kiiremini, juhib see metall soojust paremini, on soojusjuhtivam. Selle katse jaoks võtsin klaasi keeva veega ja nelja tüüpi lusikad: alumiiniumist, hõbedast, plastist ja roostevabast terasest. Lasin need ükshaaval klaasi alla ja ajasin kellaaja: mitme minutiga soojeneb. Seda ma tegin:
Järeldus: puidust ja plastikust lusikate soojenemine võtab kauem aega kui metallist, mis tähendab, et metallidel on hea soojusjuhtivus.
Kogemus nr 2
Toome puupulga otsa tulle. See süttib. Pulga teine ots, mis on väljas, läheb külmaks. See tähendab, et puu soojusjuhtivus on halb.
Toome õhukese klaaspulga otsa piirituslambi leegile. Mõne aja pärast see soojeneb, samas kui teine ots jääb külmaks. Seetõttu on klaasil ka halb soojusjuhtivus.
Kui kuumutame metallvarda otsa leegis, muutub varsti kogu varras väga kuumaks. Me ei saa seda enam käes hoida.
See tähendab, et metallid juhivad hästi soojust ehk neil on kõrge soojusjuhtivus. On shta-ti-ve go-ri-zon-tal-but fortified-lyon ster-zhen. Vardal läbi üks-ühele ruumi ver-ti-kal-aga kinnita-le-na vahametallist nelkide abil.
Varda servani panid nad selle alla küünla. Kuna varda serv on gre-va-et-sya peal, siis kraadi-pliiatsis-aga ster-zhen pro-gre-va-et-sya. Kui kuumus jõuab vardaga nelkide kinnituskohta, sulab ste-a-rin ja nelk langeb. Näeme, et selles eksperimendis ei ole pe-re-but-sa-sa-aine, nii-vastavalt-aga, vaatle-jah-on-sooja-vett.
Kogemus nr 3
Erinevatel metallidel on erinev soojusjuhtivus. Füüsikaruumis on seade, millega saame veenduda, et erinevatel metallidel on erinev soojusjuhtivus. Küll aga saime kodus omatehtud seadme abil selles veenduda.
Seade tahkete ainete erinevate soojusjuhtivuse kuvamiseks.
Oleme valmistanud seadme tahkete ainete erineva soojusjuhtivuse kuvamiseks. Selleks kasutasime tühja alumiiniumfooliumist purki, kahte kummirõngast (isetehtud), kolme alumiiniumist, vasest ja rauast valmistatud traadijuppi, plaate, kuuma vett, 3 paberist väljalõigatud väikemeeste kujukest ülestõstetud kätega.
Seadme valmistamise järjekord:
painutage traati tähe "G" kujul;
tugevdage neid purgi välisküljelt kummirõngastega;
riputage traadisegmentide horisontaalsetest osadest paberimehed (kasutades sula parafiini või plastiliini).
Seadme töö kontrollimine. Valage purki kuum vesi (vajadusel soojendage elektripliidil purk vett) ja jälgige, milline figuur kukub esimeseks, teiseks, kolmandaks.
Tulemused. Esimene kukkuv kuju on kinnitatud vasktraadile, teine - alumiiniumile, kolmas - terasele.
Järeldus. Erinevatel tahketel ainetel on erinev soojusjuhtivus.
Erinevate ainete soojusjuhtivus on erinev.
Kogemus nr 4
Mõelge nüüd vedelike soojusjuhtivusele. Võtke katseklaas veega ja hakake selle ülemist osa soojendama. Pinnapealne vesi läheb peagi keema ja toru põhjas selle aja jooksul ainult soojeneb. See tähendab, et vedelikel on madal soojusjuhtivus.
Kogemus nr 5
Uurime gaaside soojusjuhtivust. Paneme näppu kuiva katseklaasi ja kuumutame tagurpidi alkohollambi leegis. Sõrm ei tunne pikka aega sooja. See on tingitud asjaolust, et gaasimolekulide vaheline kaugus on isegi suurem kui vedelike ja tahkete ainete oma. Seetõttu on gaaside soojusjuhtivus veelgi väiksem.
Vill, juuksed, linnusuled, paber, lumi ja muud poorsed kehad on halva soojusjuhtivusega.
See on tingitud asjaolust, et nende ainete kiudude vahel on õhk. Õhk on halb soojusjuht.
Nii et roheline muru säilib lume all, talivili on külmumise eest kaitstud.
Kogemus nr 6
Ta ajas kokku väikese vatipalli ja keeras selle ümber termomeetripalli.Nüüd hoidis ta mõnda aega termomeetrit leegist teatud kaugusel ja märkas, kuidas temperatuur tõusis. Seejärel pigistas seesama vatitull tihedalt ümber termomeetri pirni ja tõi selle uuesti lambi juurde. Teisel juhul tõuseb elavhõbe palju kiiremini. See tähendab, et kokkupressitud vatt juhib soojust palju paremini!
Vaakum (õhust vabastatud ruum) on madalaima soojusjuhtivusega. Seda seletatakse asjaoluga, et soojusjuhtivus on energia ülekandmine ühest kehaosast teise, mis toimub molekulide või muude osakeste vastasmõjul. Ruumis, kus pole osakesi, ei saa soojusjuhtivus toimuda.
3. Järeldus.
Erinevatel ainetel on erinev soojusjuhtivus.
Tahketel ainetel (metallidel) on kõrge soojusjuhtivus, vedelikel on soojusjuhtivus väiksem ja gaasidel on halb soojusjuhtivus.
Saame kasutada erinevate ainete soojusjuhtivust igapäevaelus, tehnikas ja looduses.
Soojusjuhtivuse nähtus on omane kõikidele ainetele, olenemata nende agregatsiooniseisundist.
Nüüd võin raskusteta vastata ja selgitada füüsilisest aspektist küsimustele:
1. Miks ajavad linnud külma ilmaga sulgi kohevaks?
(Sulgede vahel on õhku ja õhk on halb soojusjuht.)
2. Miks peavad villased riided paremini külma kui sünteetilised?
(Karvade vahel on õhku, mis ei juhi hästi soojust).
3. Miks magavad kassid palli sisse kerituna, kui talvel on külm ilm? (Palliks keerdudes vähendavad need soojust eraldavat pinda).
4. Miks on jootekolvide, -raudade, -pannide, -pottide käepidemed puidust või plastikust? (Puidul ja plastil on halb soojusjuhtivus, nii et kui kuumutame metallesemeid, siis puidust või plastikust käepidemest hoides ei kõrveta käsi).
5. Miks kaetakse soojalembeste taimede põõsad ja põõsad talveks saepuruga?
(Saepuru on halb soojusjuht. Seetõttu kaetakse taimed saepuruga, et nad ei külmuks).
6. Millised saapad kaitsevad pakase eest paremini: kitsad või avarad?
(Avar, kuna õhk ei juhi hästi soojust, on see teine kiht saapa sees, mis hoiab soojust).
4. Kasutatud kirjanduse loetelu.
Trükitud väljaanded:
1.A.V. Perõškini füüsika 8. klass -M: Bustard, 2012
2.M.I.Bludov Vestlused füüsikast 1. osa -M: Valgustus 1984.
Interneti-ressursid:
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
