Presentasi tentang "Percobaan Perpindahan Panas". Pengembangan metodologis eksperimen demonstrasi "Jumlah panas dan kapasitas panas" eksperimen dan eksperimen dalam fisika (kelas 8) dengan topik Eksperimen konduktivitas termal dalam fisika

Pada hari Kamis, tidak ada yang bisa datang ke kelas kami - tetapi itu tidak menghentikan kami untuk melakukan serangkaian eksperimen. Seperti biasa, saya mengumpulkan banyak alat untuk ini.

Anyelir direkatkan dengan plastisin biasa - kemudian ujung benda diletakkan di atas lilin, benda memanas, dan, saat plastisin meleleh, anyelir jatuh satu per satu.

Setelah memastikan bahwa anyelir jatuh tepat satu per satu - yaitu, panas menyebar secara linier - kami melanjutkan ke fase kedua.

Di sini kita telah membandingkan distribusi panas pada objek yang berbeda. Di sebelah kiri adalah sepotong ubin keramik, di sebelah kanan adalah kawat tembaga tebal.

Di sebelah kiri masih ada keramik, di mana panas tidak cepat menyebar, di sebelah kanan - kawat aluminium.

Tahap ketiga percobaan:

Tiga piring dihubungkan dengan jepitan. Yang tengah berada di atas candle. Di sebelah kanan, pelat dijepit begitu saja, dan di sebelah kiri, selembar kertas kecil diletakkan di antara mereka. Saya bertanya kepada Nikita di mana anyelir akan jatuh lebih cepat - dia bilang itu di sebelah kiri, karena ada kertas, dan itu menyala dari percikan sedikit, yang berarti sangat konduktif :)
Verifikasi eksperimental telah menempatkan semuanya pada tempatnya. Dia menjelaskan perbedaan antara konduktivitas termal dan titik nyala, dikutip sebagai contoh jaket bawah (kita telah membahas mengapa pakaian "hangat" dengan baik), yang dapat terbakar dengan baik.

Ini mengakhiri percobaan - dan pergi ke dapur. Saya bertanya kepada Nikita mengapa ada pegangan plastik di beberapa pot - tebakannya benar. Dan tentang pegangan logam, dia mengatakan bahwa Anda perlu menggunakan handuk, dan sebaiknya yang basah. Saya menyarankan untuk bertanya kepada ibu saya apakah dia lebih suka menggunakan handuk basah atau kering - dia bilang itu sangat kering. Nikita berpikir dan menebak sendiri bahwa basah, meskipun lebih dingin, tetapi dengan air, dan air menghantarkan panas lebih baik daripada udara!

Pelajaran ini membahas konsep konduktivitas termal.

Konduktivitas termal adalah salah satu jenis perpindahan panas dan dikaitkan dengan transfer energi internal dari bagian tubuh (benda) yang lebih panas ke bagian yang kurang panas, yang dilakukan oleh partikel tubuh yang bergerak secara kacau.

Masing-masing dari kita menghadapi konduktivitas termal ketika secara tidak sengaja menggenggam gagang besi penggorengan di atas kompor. Konduktivitas termal udara yang buruk memungkinkan untuk mengisolasi apartemen untuk musim dingin dengan bantuan bingkai ganda. Dan ada banyak contoh seperti itu. Oleh karena itu, konduktivitas termal adalah salah satu fenomena termal fisik terpenting yang akan kita pelajari.

Dalam pelajaran terakhir, kami menemukan bahwa perpindahan panas (Gbr. 1) terdiri dari tiga jenis: konduktivitas termal, konveksi dan radiasi(gambar 2). Dalam pelajaran ini, kita akan melihat lebih dekat jenis perpindahan panas pertama, yaitu konduktivitas termal.

Beras. 1. Perpindahan panas

Beras. 2 Jenis perpindahan panas

Konduktivitas termal adalah karakteristik zat dalam ketiga keadaan agregasi: padat, cair, dan gas (Gbr. 3).

Beras. 3. Konduktivitas termal melekat pada semua keadaan agregasi

Dalam hal ini, padatan (logam) memiliki konduktivitas termal tertinggi (Gbr. 4a), dan gas terendah (Gbr. 4b).

Beras. 4 Koefisien konduktivitas termal berbagai zat

Konduktivitas termal dikaitkan dengan struktur internal benda dan tergantung pada susunan molekul, pergerakannya, dan interaksinya satu sama lain (Gbr. 5).

Beras. 5. Koneksi konduktivitas termal dengan struktur internal benda

Penting untuk dicatat bahwa dengan konduksi panas, tidak ada materi yang ditransfer, tetapi energi ditransfer dari partikel ke partikel atau dari satu benda ke benda lain selama kontak langsungnya. Mari kita merumuskan, pada kenyataannya, definisi konduktivitas termal.

Definisi.Konduktivitas termal adalah fenomena di mana energi dipindahkan dari satu bagian tubuh ke bagian lain melalui tumbukan partikel atau melalui kontak langsung dua benda.

Beras. 6. Ilustrasi definisi konduktivitas termal

Studi tentang fenomena ini dilakukan terutama secara empiris. Eksperimen pertama untuk mempelajari fenomena ini tampaknya dilakukan oleh Galileo Galilei (Gbr. 7).

Beras. 7. Galileo Galilei (1564-1642)

Inti dari eksperimennya sederhana: Galileo menempatkan berbagai benda di dekat termoskopnya (Gbr. 8) dan mengamati perubahan suhu. Selanjutnya, ia menarik kesimpulan: apakah tubuh menghantarkan panas dengan baik atau tidak.

Gambar 8. Termoskop Galileo

Definisi.Proses konduksi panas- Ini adalah proses transfer energi dari satu partikel ke partikel lain yang terletak berdekatan satu sama lain (Gbr. 9).

Beras. 9. Proses konduksi termal

Dalam logam, konduktivitas termal lebih tinggi, karena partikelnya terletak berdekatan satu sama lain (Gbr. 10).

Beras. 10. Konduktivitas termal dalam logam

Dalam cairan, molekul-molekulnya, meskipun berjarak dekat, cukup terisolasi dengan baik (Gbr. 11).

Beras. 11. Konduktivitas termal dalam cairan

Gas memiliki konduktivitas termal terendah: molekul terletak berjauhan satu sama lain, dan untuk mentransfer energi, mereka perlu bertabrakan, sehingga proses transfer energi agak lambat (Gbr. 12).

Beras. 12. Konduktivitas termal dalam gas

Pertimbangkan eksperimen yang dengan jelas menunjukkan konduktivitas termal logam.

Batang aluminium dipasang secara horizontal ke tripod. Tusuk gigi kayu dipasang secara vertikal pada batang secara berkala dengan bantuan lilin. Sebuah lilin dibawa ke tepi batang (Gbr. 13).

Karena tepi batang memanas, dan aluminium, seperti logam lainnya, memiliki konduktivitas termal yang cukup baik, batang secara bertahap memanas. Ketika panas mencapai titik di mana tusuk gigi menempel pada batang, stearin meleleh - dan tusuk gigi jatuh.

Beras. 13. Demonstrasi pengalaman

Kami melihat bahwa dalam percobaan ini tidak ada perpindahan materi, oleh karena itu, konduktivitas termal diamati.

Kami telah mempertimbangkan fenomena konduktivitas termal, dan sebagai kesimpulan saya ingin mengingat fakta penting: tidak ada partikel - tidak ada konduktivitas termal.

Dalam pelajaran berikutnya, kita akan melihat lebih dekat jenis perpindahan panas lainnya - konveksi.

Bibliografi

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizen I.I. Fisika 8. - M.: Mnemosyne.
2. A.V. Peryshkin Fisika 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fisika 8. - M.: Pendidikan.

1. Portal internet "experiment.edu.ru" ()
2. Portal internet "festival.1september.ru" ()
3. Portal internet "class-fizika.narod.ru" ()

Pekerjaan rumah

1. P. 13, paragraf 4, pertanyaan #1-6, latihan 1 (1-3). A.V. Peryshkin Fisika 8. - M.: Bustard, 2010.
2. Mengapa gas memiliki konduktivitas termal yang rendah?
3. Mengapa air dalam ketel lama, setelah dikeluarkan dari api, mendingin lebih lambat daripada di ketel baru yang sama?
4. Untuk apa bingkai jendela ganda?
5. Mengapa penduduk Asia Tengah memakai jubah dan topi yang digumpalkan saat cuaca panas?

Denis Korobitsyn

Konduktivitas termal berbagai bahan dengan meningkatnya suhu pemanasan.

Unduh:

Pratinjau:

I PENDAHULUAN

Suatu kali, saya bertanya kepada ibu saya mengapa dia selalu memberi kami sendok kayu ketika kami duduk untuk makan. Dia menjawab bahwa kayu memanas lebih lambat daripada besi dan Anda tidak akan membakar diri Anda dengan mereka. Saya pikir, karena saya perhatikan bahwa benda logam memanas dengan sangat cepat, tetapi mengapa? Ternyata semua bahan padat memiliki sifat seperti itu, yang disebut konduktivitas termal. Saya menjadi tertarik pada bahan mana yang menghantarkan panas lebih cepat, dan mana yang lebih lambat, dan apa yang terjadi jika suhu pemanasan dinaikkan, apakah bahan-bahan ini akan memanas dalam urutan yang sama?

Hipotesis: Saya pikir bahan yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda dan dengan meningkatnya suhu pemanasan, mereka akan memanas dalam urutan yang sama.

Objek: konduktivitas termal.

Subjek: Konduktivitas termal dari beberapa bahan.

Tujuan: Untuk menentukan mengapa benda yang berbeda dipanaskan secara berbeda, meskipun fakta bahwa mereka dipanaskan dalam kondisi yang sama, tetapi terbuat dari bahan yang berbeda.

Tugas:

1) mempelajari literatur dan materi Internet tentang masalah konduktivitas termal bahan;

2) melakukan percobaan untuk menentukan konduktivitas termal bahan;

3) untuk memperkenalkan teman sekelas dengan topik yang dipelajari.

Untuk melaksanakan tugas-tugas ini dan mengkonfirmasi hipotesis:

1. Saya akan memilih literatur ilmiah tentangtentang masalah konduktivitas termal bahan;
2. Saya akan mempelajari literatur ini dan menarik kesimpulan;
3. Untuk mengkonfirmasi kesimpulan teoritis, saya akan melakukan percobaan;
4. Berdasarkan hasil percobaan, saya akan menarik kesimpulan;
5. Saya akan memperkenalkan hasil kesimpulan ini kepada teman sekelas saya

II BAGIAN UTAMA

2.1 Apa itu konduktivitas termal?

Sumber panas utama di Bumi adalah Matahari. Tetapi, selain itu, orang menggunakan banyak sumber panas buatan: api, kompor, pemanas air, pemanas gas dan listrik, dll.

Tidak mungkin segera menjawab pertanyaan tentang apa itu kehangatan. Baru pada abad ke-18 menjadi jelas bahwa semua benda terdiri dari molekul, molekul itu bergerak dan berinteraksi satu sama lain. Kemudian para ilmuwan menyadari bahwa panas berhubungan dengan kecepatan pergerakan molekul. Ketika benda dipanaskan, kecepatan molekul meningkat, dan ketika didinginkan, kecepatannya berkurang.

Anda tahu bahwa jika Anda memasukkan sendok dingin ke dalam teh panas, setelah beberapa saat akan memanas. Jelas dari contoh bahwa panas dapat dipindahkan dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas.

Konduktivitas termal- perpindahan energi dari bagian tubuh yang lebih panas ke bagian tubuh yang kurang panas, sebagai akibat dari gerakan termal dan interaksi partikel.

Wol, rambut, bulu burung, kertas, gabus, dan benda berpori lainnya memiliki konduktivitas termal yang buruk. Ini disebabkan oleh fakta bahwa ada udara di antara serat-serat zat ini. Konduktivitas termal terendah dimiliki oleh ruang hampa (ruang bebas dari udara).

1. Salju adalah zat berpori, longgar, mengandung udara. Oleh karena itu, salju memiliki konduktivitas termal yang buruk dan melindungi tanah, tanaman musim dingin, pohon buah-buahan dari pembekuan dengan baik.

2. Potholder dapur terbuat dari bahan yang memiliki konduktivitas termal yang buruk. Pegangan ceret dan panci terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal yang buruk. Semua ini melindungi tangan dari luka bakar saat menyentuh benda panas.

3. Zat dengan konduktivitas termal yang baik (logam) digunakan untuk memanaskan benda atau bagian dengan cepat.

2.1 Melakukan percobaan

Untuk percobaan yang saya butuhkan: mangkuk kaca, sendok kayu, logam dan plastik, tabung gelas, plastisin, keripik, margarin, stopwatch, selembar untuk mencatat hasil dan pena.

Setelah menyiapkan semua bahan yang diperlukan, saya melanjutkan untuk melakukan percobaan. Saya mengatur sendok dan tabung gelas secara vertikal di mangkuk dan menempelkannya dengan plastisin ke tepi mangkuk. Kemudian, menggunakan kubus margarin yang serasi, saya menempelkan penghitung ke setiap item. Kemudian saya mengisi mangkuk dengan air hangat dan menyalakan stopwatch. Saya berharap untuk melakukan percobaan dengan air hangat dan kemudian dengan air mendidih.

Setelah 10 menit berlalu, dan tidak ada satu keping pun yang keluar, saya memutuskan bahwa suhu air tidak cukup untuk melelehkan margarin.

Saya menuangkan air hangat dan dengan hati-hati menuangkan air mendidih, menyalakan stopwatch. Selanjutnya, saya menuliskan urutan di mana token terlepas dari item:

sendok logam - 52 detik;

tabung gelas - 4 menit 13 detik;

sendok plastik - 5 menit 7 detik;

sendok kayu - 6 menit 18 detik.

Saya ingin menambahkan bahwa ketika keripik terlepas dari sendok logam, dua menit kemudian saya menambahkan lebih banyak air mendidih, karena margarin di bawah sisa keripik tidak meleleh.

Jadi, saya menemukan bahwa logam adalah konduktor panas terbaik, dan benda kayu adalah konduktor panas terburuk dari semua bahan yang dipilih. Ini berarti bahwa logam memiliki konduktivitas termal yang tinggi, cepat memanas dan mendingin dengan cepat, sedangkan kayu, sebaliknya, memiliki konduktivitas termal yang rendah, memanas perlahan dan mendingin perlahan. Juga, saya perhatikan bahwa sendok logam memanas dalam waktu kurang dari satu menit, benda lain memanas lebih lama, yang berarti bahwa logam menghantarkan panas dengan sangat cepat, tidak seperti plastik, kaca, dan kayu.

III KESIMPULAN

Jadi, sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan, saya menemukan bahwa konduktivitas termal adalah sifat bahan padat, yang memungkinkan Anda memperkirakan seberapa cepat bahan tertentu memanas dan mendingin.

Dari hasil percobaan didapatkan bahwa benda logam memiliki konduktivitas termal paling tinggi, kemudian kaca, plastik, dan kayu memiliki konduktivitas termal paling rendah.

Hipotesis itu sebagian diverifikasi, karena suhu air hangat rendah dan bagian pertama percobaan tidak dilakukan. Namun, di bagian kedua percobaan, kami mengkonfirmasi hipotesis - bahan yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda.

REFERENSI IV

1. A. V. Peryshkin, buku teks Fisika - M .: Bustard, 2010, - hal.11-14

2. Materi situs http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm

3. Bahan situs http://elementy.ru/trefil/21095

4. Materi situs http://www.fizika.ru/kniga/index.ph

5. Bahan situs http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/726-op-teplpr

Pratinjau:

I PENDAHULUAN ………………………………………………………………………………………… ..3

II BAGIAN UTAMA ………………………………. ……………………………………………… 4

2.1 Apa itu konduktivitas termal ... ……………………………………………………………… 4

2.2. Percobaan ……………………………………………………………… ..5

III KESIMPULAN ……………………………………………………………………… .... 6

IV REFERENSI ……………………………………………………… … ……… 7

Pratinjau:

Untuk menggunakan pratinjau presentasi, buat sendiri akun Google (akun) dan masuk ke dalamnya: https://accounts.google.com

Teks slide:

Institusi pendidikan otonom kota "Sekolah menengah No. 8 dengan studi mendalam tentang mata pelajaran individu di Nazarovo, Wilayah Krasnoyarsk" Konduktivitas termal bahan Penulis: Korobitsyn Denis 4 kelas "B" Pengawas: Adolf E.Ya., guru sekolah dasar Nazarovo 2015

Tujuan: untuk menentukan mengapa benda yang berbeda dipanaskan secara berbeda, meskipun mereka dipanaskan dalam kondisi yang sama, tetapi terbuat dari bahan yang berbeda. Hipotesis: Saya pikir bahan yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda dan dengan meningkatnya suhu pemanasan, mereka akan memanas dalam urutan yang sama.

Tujuan: 1) mempelajari literatur dan materi Internet tentang masalah konduktivitas termal bahan; 2) melakukan percobaan untuk menentukan konduktivitas termal bahan; 3) untuk memperkenalkan teman sekelas dengan topik yang dipelajari.

Pada abad ke-18, para ilmuwan menyadari bahwa panas berhubungan dengan kecepatan pergerakan molekul. Ketika benda dipanaskan, kecepatan molekul meningkat, dan ketika didinginkan, itu berkurang. Panas dipindahkan dari benda yang lebih hangat ke benda yang kurang panas.

Konduktivitas termal adalah transfer energi dari bagian tubuh yang lebih panas ke bagian yang kurang panas, sebagai akibat dari pergerakan termal dan interaksi partikel.

Wol, rambut, bulu burung, kertas, gabus, dan benda berpori lainnya memiliki konduktivitas termal yang buruk. Ini disebabkan oleh fakta bahwa ada udara di antara serat-serat zat ini.

Untuk percobaan yang saya butuhkan: mangkuk kaca, sendok kayu, logam dan plastik, tabung gelas, plastisin, keripik, margarin, stopwatch, selembar untuk mencatat hasil dan pena.

Urutan keripik yang meluncur dari benda: sendok logam - 52 detik; tabung gelas - 4 menit 13 detik; sendok plastik - 5 menit 7 detik; sendok kayu - 6 menit 18 detik.

Logam memiliki konduktivitas termal tertinggi, yang berarti cepat panas dan mendingin dengan cepat. Kaca adalah yang kedua dalam hal konduktivitas termal, yang ketiga - plastik. Kayu memiliki konduktivitas termal terburuk; ia memanas perlahan dan mendingin perlahan.

Hipotesis itu sebagian diverifikasi, karena suhu air hangat rendah dan bagian pertama percobaan tidak dilakukan. Namun, di bagian kedua percobaan, saya mengkonfirmasi hipotesis - bahan yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda.

TERIMAKASIH ATAS PERHATIANNYA!

Perhatian! Situs administrasi situs tidak bertanggung jawab atas konten perkembangan metodologis, serta kepatuhan terhadap pengembangan Standar Pendidikan Negara Federal.

• Peserta:Sharoglazova Ksenia Sergeevna
• Kepala: Pecherskaya Svetlana Yurievna

Relevansi: Bahan baru sedang dikembangkan saat ini. Pengetahuan tentang konduktivitas termal berbagai zat memungkinkan tidak hanya untuk menggunakannya secara luas, tetapi juga untuk mencegah efek berbahayanya dalam kehidupan sehari-hari, teknologi, dan alam.

Target: studi tentang fenomena konduktivitas termal, setelah melakukan serangkaian percobaan dengan padatan, cairan dan gas.

Tugas:

• mempelajari materi teoretis tentang masalah ini;
• menyelidiki konduktivitas termal padatan;
• menyelidiki konduktivitas termal cairan;
• menyelidiki konduktivitas termal gas;
• menarik kesimpulan tentang hasilnya.

Hipotesa: semua zat (padat, cair dan gas) memiliki konduktivitas termal yang berbeda.

Peralatan: lampu spiritus, tripod, tongkat kayu, tongkat kaca, kawat tembaga, tabung reaksi dengan air.

Elemen bahan ajar untuk buku teks A.V. Peryshkin: buku teks "Fisika. Kelas 8 "A.V. Peryshkina

Energi internal, seperti jenis energi apa pun, dapat ditransfer dari satu tubuh ke tubuh lainnya. Energi internal dapat ditransfer dari satu bagian tubuh ke bagian lain. Jadi, misalnya, jika salah satu ujung paku dipanaskan dalam nyala api, maka ujung lainnya, yang ada di tangan, secara bertahap akan memanas dan membakar tangan. Fenomena transfer energi internal dari satu bagian tubuh ke bagian lain atau dari satu tubuh ke tubuh lain selama kontak langsung disebut konduktivitas termal.

Mari kita pelajari fenomena ini dengan melakukan serangkaian percobaan dengan benda padat, cair dan gas.

Video: https://cloud.mail.ru/public/JCFY/CFTcCeqhE

Mari kita bawa ujung tongkat kayu ke dalam api. Ini akan menyala.

Keluaran: kayu memiliki konduktivitas termal yang buruk.

Kami membawa ujung batang kaca tipis ke nyala lampu roh. Setelah beberapa saat, itu akan memanas, tetapi ujung yang lain akan tetap dingin.

Keluaran: kaca memiliki konduktivitas termal yang buruk.

Jika kita memanaskan ujung batang logam dalam nyala api, maka segera seluruh batang akan menjadi sangat panas. Kami tidak akan bisa lagi memegangnya di tangan kami.

Keluaran: logam menghantarkan panas dengan baik, yaitu, mereka memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Perak dan tembaga memiliki konduktivitas termal tertinggi.

Perhatikan perpindahan kalor dari satu bagian benda padat ke bagian lain dalam percobaan berikut. Pasang salah satu ujung kabel tembaga tebal ke tripod. Kami akan menempelkan beberapa kancing ke kawat dengan lilin (gbr. 6). Ketika ujung bebas kawat dipanaskan dalam nyala lampu alkohol, lilin akan meleleh. Anyelir akan mulai rontok secara bertahap. Pertama, mereka yang lebih dekat dengan nyala api akan menghilang, lalu sisanya akan hilang.

Mari kita cari tahu bagaimana energi ditransmisikan melalui kawat. Kecepatan gerakan getaran partikel logam meningkat di bagian kawat yang lebih dekat ke nyala api. Karena partikel terus berinteraksi satu sama lain, kecepatan pergerakan partikel tetangga meningkat. Suhu bagian berikutnya dari kawat mulai naik, dan seterusnya.Harus diingat bahwa dengan konduktivitas termal, tidak ada perpindahan materi dari satu ujung tubuh ke ujung lainnya.

Pengalaman 2. Penyelidikan konduktivitas termal cairan menggunakan contoh air

Mari kita pertimbangkan konduktivitas termal cairan. Ambil tabung reaksi dengan air dan mulailah memanaskan bagian atasnya. Air di permukaan akan segera mendidih, dan di bagian bawah tabung reaksi selama ini hanya akan memanas (Gbr. 7). Ini berarti bahwa konduktivitas termal cairan rendah, kecuali merkuri dan logam cair. Ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam cairan, molekul-molekul terletak pada jarak yang lebih jauh satu sama lain daripada pada padatan.

Keluaran: konduktivitas termal cairan kurang dari konduktivitas termal logam.

Pengalaman 3. Investigasi konduktivitas termal gas

Mari kita selidiki konduktivitas termal gas.

Letakkan tabung reaksi kering di jari Anda dan panaskan secara terbalik dalam nyala lampu alkohol (Gbr. 8). Dalam hal ini, jari tidak akan terasa hangat untuk waktu yang lama. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa jarak antara molekul gas bahkan lebih besar daripada jarak cair dan padat.

Keluaran: konduktivitas termal gas bahkan lebih kecil daripada cairan. Jadi, konduktivitas termal zat yang berbeda berbeda.

Kesimpulan dan diskusi

Keluaran: Percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa konduktivitas termal zat yang berbeda berbeda. Logam memiliki konduktivitas termal tertinggi, cairan memiliki konduktivitas termal rendah, dan gas memiliki konduktivitas termal terendah.

Menggunakan 4 dari buku teks fisika untuk kelas 8, kami menyajikan hasilnya dalam bentuk tabel:

Penjelasan fenomena konduktivitas termal dari sudut pandang kinetik molekuler: konduktivitas termal adalah transfer energi dari satu bagian tubuh ke bagian lain, yang terjadi ketika molekul atau partikel lain berinteraksi. Dalam logam, partikel-partikelnya terletak dekat, mereka terus-menerus berinteraksi satu sama lain. Kecepatan gerakan getaran di bagian logam yang dipanaskan meningkat dan dengan cepat ditransfer ke partikel tetangga. Suhu potongan kawat berikutnya naik. Dalam cairan dan gas, molekul terletak pada jarak yang lebih jauh daripada di logam. Di ruang di mana tidak ada partikel, konduktivitas termal tidak dapat dilakukan.

Penerapan konduktivitas termal

Konduktivitas termal di dapur

Konduktivitas termal dan pengaturannya penting dalam proses memasak. Seringkali selama perlakuan panas produk perlu mempertahankan suhu tinggi, oleh karena itu, logam (tembaga, aluminium ...) digunakan di dapur, karena konduktivitas dan kekuatan termalnya lebih tinggi daripada bahan lain. Panci, wajan, loyang, dan peralatan lainnya terbuat dari logam. Ketika mereka bersentuhan dengan sumber panas, panas ini mudah dipindahkan ke makanan. Terkadang perlu untuk mengurangi konduktivitas termal - dalam hal ini, pot yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal lebih rendah digunakan, atau pot disiapkan dengan cara yang mentransfer lebih sedikit panas ke makanan. Memasak dalam penangas air adalah salah satu contoh penurunan konduktivitas termal. Untuk peralatan yang dimaksudkan untuk memasak, bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi tidak selalu digunakan. Dalam oven, misalnya, sering digunakan peralatan masak keramik, yang konduktivitas termalnya jauh lebih rendah daripada peralatan masak logam. Keuntungan utama mereka adalah kemampuan mereka untuk menjaga suhu. Contoh yang baik dari penggunaan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi di dapur adalah kompor. Misalnya, pelat panas kompor listrik terbuat dari logam untuk memastikan perpindahan panas yang baik dari koil panas elemen pemanas ke panci atau penggorengan. Orang menggunakan bahan dengan konduktivitas termal rendah antara tangan dan peralatan untuk menghindari panas. Banyak panci memiliki gagang plastik, dan panci dikeluarkan dari oven dengan sarung tangan oven yang terbuat dari kain atau plastik dengan konduktivitas termal rendah.

Bahan konduktivitas termal rendah juga digunakan untuk menjaga suhu makanan konstan. Jadi, misalnya, agar kopi atau sup pagi Anda, yang dibawa dalam perjalanan atau makan siang untuk bekerja, tetap panas, itu dituangkan ke dalam termos, cangkir atau toples dengan insulasi termal yang baik. Paling sering, makanan di dalamnya tetap panas (atau dingin) karena fakta bahwa di antara dindingnya ada bahan yang tidak menghantarkan panas dengan baik. Ini bisa berupa polistiren atau udara, yang berada di ruang tertutup di antara dinding bejana. Ini mencegah panas masuk ke lingkungan, makanan - untuk mendinginkan, dan tangan - untuk terbakar. Styrofoam juga digunakan untuk gelas dan wadah makanan takeaway. Dalam Dewar vakum (dikenal sebagai "termos" dengan nama merek), hampir tidak ada udara antara dinding luar dan dalam - ini semakin mengurangi konduktivitas termal.

Sistem pemanas

Tugas sistem pemanas apa pun adalah mentransfer energi secara efisien dari pembawa panas (air panas) ke ruangan. Untuk melakukan ini, gunakan elemen khusus dari sistem pemanas - radiator. Radiator dirancang untuk meningkatkan perpindahan panas dari energi panas yang terakumulasi dalam sistem ke ruangan. Mereka mewakili struktur penampang atau monolitik, di mana pendingin bersirkulasi. Karakteristik utama radiator pemanas: bahan pembuatan, jenis konstruksi, dimensi keseluruhan (jumlah bagian), perpindahan panas. Semakin tinggi indikator ini, semakin sedikit kehilangan panas selama transfer energi dari pendingin ke ruangan. Bahan terbaik untuk membuat radiator adalah tembaga. Yang paling umum digunakan adalah radiator besi cor; radiator aluminium; radiator baja; radiator bimetal.

Konduktivitas termal untuk panas

Kami menggunakan bahan dengan konduktivitas termal rendah untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan. Contoh bahan tersebut adalah wol, bulu halus, dan wol sintetis. Kulit hewan ditutupi dengan bulu, dan burung - turun dengan konduktivitas termal rendah, dan kami meminjam bahan-bahan ini dari hewan atau membuat kain sintetis yang serupa dengan mereka, dan membuat pakaian dan sepatu dari mereka yang melindungi kita dari dingin. Selain itu, kami membuat selimut, karena lebih nyaman untuk tidur di bawahnya daripada di pakaian. Udara memiliki konduktivitas termal yang rendah, tetapi masalah dengan udara dingin adalah bahwa ia biasanya dapat bergerak bebas ke segala arah. Itu menggantikan udara hangat di sekitar kita, dan kita menjadi dingin. Jika pergerakan udara dibatasi, misalnya, dengan menutupnya di antara dinding luar dan dalam bejana, maka itu memberikan insulasi termal yang baik. Salju dan es juga memiliki konduktivitas termal yang rendah, sehingga manusia, hewan, dan tumbuhan menggunakannya untuk isolasi termal. Ada udara di salju segar yang tidak dipadatkan, yang selanjutnya mengurangi konduktivitas termalnya, terutama karena konduktivitas termal udara lebih rendah daripada konduktivitas termal salju. Berkat sifat-sifat ini, lapisan es dan salju melindungi tanaman dari pembekuan. Hewan menggali lubang dan seluruh gua untuk musim dingin di salju. Wisatawan yang melintasi daerah yang tertutup salju terkadang menggali gua ini untuk bermalam di dalamnya. Sejak zaman kuno, orang telah membangun tempat perlindungan dari es, dan sekarang mereka menciptakan seluruh pusat hiburan dan hotel. Api sering membakar di dalamnya, dan orang-orang tidur di bulu dan kantong tidur sintetis.

Untuk memastikan kehidupan normal dalam tubuh manusia dan hewan, perlu untuk menjaga suhu tertentu dalam batas yang sangat sempit. Darah dan cairan lain, serta jaringan, memiliki konduktivitas termal yang berbeda dan dapat disesuaikan tergantung pada kebutuhan dan suhu lingkungan. Misalnya, tubuh dapat mengubah jumlah darah di suatu area tubuh atau di seluruh tubuh dengan melebarkan atau menyempitkan pembuluh darah. Tubuh kita juga bisa mengentalkan dan mengencerkan darah. Dalam hal ini, konduktivitas termal darah, dan, akibatnya, bagian tubuh tempat darah ini mengalir, berubah.

Terapi panas

Metode modern perlakuan panas dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar: 1) aplikasi kontak media yang dipanaskan; 2) iradiasi termal-cahaya, dan 3) penggunaan panas yang dihasilkan dalam jaringan selama aliran arus listrik frekuensi tinggi. Mari kita membahas penggunaan media yang dipanaskan. Untuk termoterapi, media dipilih yang memungkinkan mereka menciptakan pasokan panas yang signifikan. Kehangatan ini kemudian harus secara perlahan dan bertahap dipindahkan ke tubuh selama seluruh prosedur. Untuk ini, media harus memiliki, mungkin, kapasitas panas yang tinggi dan konduktivitas termal dan kapasitas konveksi yang relatif rendah. Media berikut terutama digunakan untuk termoterapi: udara, air, gambut, lumpur terapeutik dan parafin.

Konduktivitas termal di bak mandi

Banyak orang suka bersantai di sauna atau mandi, tetapi tidak mungkin untuk duduk di sana di bangku yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi. Dibutuhkan waktu lama untuk menyamakan suhu bahan tersebut dengan suhu tubuh, sehingga bahan dengan konduktivitas termal rendah digunakan sebagai gantinya, seperti kayu, yang lapisan atasnya mengambil suhu tubuh lebih cepat. Karena suhu naik cukup tinggi di sauna, orang sering memakai wol atau topi kain di atas kepala mereka untuk melindungi kepala mereka dari panas. Di pemandian Turki, hamam, suhunya jauh lebih rendah, jadi di sana mereka menggunakan bahan dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi untuk bangku - batu.

Apakah binatang berduri di jarum hangat?

Wol tidak hanya menyelamatkan hewan dari hawa dingin, tetapi juga berfungsi sebagai alat perlindungan. Dan agar perlindungannya lebih mengesankan dan andal, garis rambut terkadang berubah, berubah menjadi semacam baju besi. Jarum, misalnya. Tetapi apakah jubah seperti itu mempertahankan sifat-sifat yang melekat pada wol, apakah landak dan landak kedinginan dalam mantel bulu berduri mereka?

Ilmuwan dari Institut Ekologi dan Evolusi. NS. Severov, RAS telah mempelajari secara menyeluruh sifat penghantar panas dan penyekat panas dari jarum yang diambil dari punggung landak Amerika Utara jantan dewasa dari koleksi Museum Zoologi Universitas Negeri Moskow, dan memastikan bahwa jarum ini sangat hangat sangat baik. Untuk memahami struktur internal jarum, sayatan tipis dibuat di atasnya, di mana emas disimpan untuk diperiksa dalam mikroskop elektron. Keratin - komponen utama jarum - menghantarkan panas 10 kali lebih baik daripada udara. Dan berkat ini, jarum meningkatkan konduktivitas termal "baju besi". Akibatnya, hilangnya panas dari tubuh hewan juga meningkat. Namun, struktur berpori internal jarum menciptakan perisai tambahan radiasi termal, yang, kemungkinan besar, mengkompensasi peningkatan konduktivitas termal. Jadi landak, seperti hewan berduri lainnya, tidak menderita flu sama sekali. Penutup jarum menahan panas sebanyak yang dibutuhkan untuk hewan berdarah panas sebesar ini.

Polipropilena

Sejauh ini, ini adalah dasar terbaik untuk bahan (serat, benang, benang, kanvas, kain) yang digunakan dalam produksi pakaian olahraga pakaian dalam, pakaian dalam termal, dan kaus kaki termal. Di antara semua bahan sintetis yang digunakan dalam bidang ini, ia memiliki konduktivitas termal terendah. Oleh karena itu, pakaian polipropilen adalah cara terbaik untuk tetap hangat di musim dingin dan sejuk di musim panas.

Bahan apa yang memiliki konduktivitas termal tertinggi?

Bahan dengan konduktivitas termal tertinggi sama sekali bukan logam (perak atau tembaga), seperti yang dipikirkan banyak orang. Konduktivitas termal tertinggi memiliki bahan yang mirip dengan kaca - berlian. Konduktivitas termalnya hampir 6 kali lipat dari perak atau tembaga. Jika Anda membuat satu sendok teh dari berlian, maka Anda tidak akan dapat menggunakannya, karena itu akan membakar jari Anda pada detik yang sama.

Terbuat dari apakah tiang pancang selama konstruksi bangunan di daerah dengan lapisan es?

Penurunan pondasi terutama di daerah dengan lapisan es menyebabkan kesulitan besar bagi pembangun bangunan. Rumah sering retak karena pencairan tanah di bawahnya. Fondasi mentransfer sejumlah panas ke tanah. Oleh karena itu, bangunan mulai dibangun di atas tiang pancang. Dalam hal ini, panas dipindahkan hanya dengan konduktivitas termal dari pondasi ke tiang dan selanjutnya dari tiang ke tanah. Terbuat dari apakah tiang pancang? Ternyata tumpukan yang terbuat dari bahan padat yang tahan lama itu harus diisi dengan minyak tanah di dalamnya. Di musim panas, tumpukan melakukan panas dari atas ke bawah dengan buruk. cairan memiliki konduktivitas termal yang rendah. Di musim dingin, tumpukan, karena konveksi cairan di dalamnya, sebaliknya, akan berkontribusi pada pendinginan tambahan tanah.

"bola tahan api"

Balon biasa yang mengembang dengan udara mudah menyala dalam nyala lilin. Ini segera meledak. Jika Anda membawa bola yang sama berisi air ke nyala lilin, itu menjadi "tahan api". Konduktivitas termal air adalah 24 kali lipat dari udara. Ini berarti bahwa air menghantarkan panas 24 kali lebih cepat daripada udara. Sampai air menguap di dalam balon, itu tidak akan pecah.

Kawan, kami memasukkan jiwa kami ke dalam situs. Terima kasih untuk
bahwa Anda menemukan keindahan ini. Terima kasih atas inspirasi dan merindingnya.
Bergabunglah dengan kami di Facebook dan dalam kontak dengan

Ada pengalaman yang sangat sederhana yang diingat anak-anak seumur hidup. Orang-orang mungkin tidak sepenuhnya mengerti mengapa ini semua terjadi, tetapi ketika waktu berlalu dan mereka menemukan diri mereka dalam pelajaran fisika atau kimia, sebuah contoh yang benar-benar ilustratif pasti akan muncul dalam ingatan mereka.

lokasi mengumpulkan 7 eksperimen menarik yang akan diingat oleh anak-anak. Semua yang Anda butuhkan untuk eksperimen ini ada di ujung jari Anda.

Bola tahan api

Ini akan memakan waktu: 2 bola, lilin, korek api, air.

Sebuah pengalaman: Tiup balon dan pegang di atas lilin yang menyala untuk menunjukkan kepada anak-anak bahwa balon akan meledak dari api. Kemudian tuangkan air keran biasa ke bola kedua, ikat dan bawa kembali ke lilin. Ternyata dengan air, bola dapat dengan mudah menahan nyala lilin.

Penjelasan: Air dalam bola menyerap panas yang dihasilkan oleh lilin. Karena itu, bola itu sendiri tidak akan terbakar dan, karenanya, tidak akan meledak.

pensil

Anda akan perlu: kantong plastik, pensil, air.

Sebuah pengalaman: Tuang setengah air ke dalam kantong plastik. Dengan pensil kami menembus tas di tempat yang diisi dengan air.

Penjelasan: Jika Anda menusuk kantong plastik dan kemudian menuangkan air ke dalamnya, itu akan mengalir melalui lubang. Tetapi jika Anda pertama-tama mengisi kantong dengan air setengah dan kemudian menusuknya dengan benda tajam sehingga benda itu tetap menempel di kantong, maka air tidak akan mengalir keluar melalui lubang-lubang ini. Ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika polietilen rusak, molekulnya tertarik lebih dekat satu sama lain. Dalam kasus kami, polietilen dikencangkan di sekitar pensil.

Bola yang tidak bisa dipecahkan

Anda akan perlu: balon, tusuk sate kayu, dan cairan pencuci piring.

Sebuah pengalaman: Lumasi bagian atas dan bawah dengan produk dan tusuk bola mulai dari bawah.

Penjelasan: Rahasia trik ini sederhana. Untuk mempertahankan bola, Anda harus menusuknya pada titik-titik dengan tegangan paling rendah, yang terletak di bagian bawah dan atas bola.

Kol bunga

Ini akan memakan waktu: 4 gelas air, pewarna makanan, daun kol atau bunga putih.

Sebuah pengalaman: Tambahkan pewarna makanan warna apa saja ke setiap gelas dan masukkan satu daun atau bunga ke dalam air. Biarkan mereka semalaman. Di pagi hari Anda akan melihat bahwa mereka berwarna berbeda.

Penjelasan: Tanaman menyerap air dan dengan demikian menyuburkan bunga dan daunnya. Ini karena efek kapiler, di mana air sendiri cenderung mengisi tabung tipis di dalam tanaman. Beginilah cara bunga, rumput, dan pohon besar makan. Mengisap air berwarna, mereka berubah warna.

telur mengambang

Ini akan memakan waktu: 2 butir telur, 2 gelas air, garam.

Sebuah pengalaman: Tempatkan telur dengan lembut dalam segelas air bersih biasa. Seperti yang diharapkan, itu akan tenggelam ke dasar (jika tidak, telur mungkin busuk dan tidak boleh dikembalikan ke lemari es). Tuang air hangat ke dalam gelas kedua dan aduk 4-5 sendok makan garam di dalamnya. Untuk kemurnian percobaan, Anda bisa menunggu sampai air mendingin. Kemudian celupkan telur kedua ke dalam air. Itu akan mengapung di dekat permukaan.

Penjelasan: Ini semua tentang kepadatan. Kepadatan rata-rata telur jauh lebih tinggi daripada air biasa, sehingga telur tenggelam ke bawah. Dan kepadatan air garam lebih tinggi, dan karenanya telur naik.

Lolipop kristal