Презентація на тему "Досліди з теплопередачі". Методична розробка демонстраційного експерименту «Кількість теплоти та теплоємність» досвіди та експерименти з фізики (8 клас) на тему Теплопровідність досліди з фізики

У четвер на заняття до нас ніхто прийти не зміг, але це не завадило нам провести серію експериментів. Як водиться, я зібрав для цього купу всяких штуковин.

Гвоздики приклепуються звичайним пластиліном - потім кінець об'єкта поміщається над свічкою, об'єкт нагрівається, і, у міру того, як пластилін плавиться, гвоздики відвалюються один за одним.

Переконавшись, що гвоздики відвалюються саме один за одним – тобто тепло поширюється лінійно – ми перейшли до другої фази.

Тут ми вже порівнювали поширення тепла у різних об'єктах. Ліворуч - обрізок керамічної плитки, праворуч - товстий мідний дріт.

Зліва, як і раніше, кераміка, по якій тепло поширюватися не поспішало, праворуч - алюмінієвий дріт.

Третя фаза експерименту:

Три пластини з'єднані прищіпками. Центральна – над свічкою. Справа пластини затиснуті просто так, а ліворуч між ними прокладено маленький папірець. Запитав у Микити, де гвоздики швидше відвалитися - він сказав, що ліворуч, бо там папір, а він спалахує від найменшої іскри - отже, теплопровідний сильно:)
Експериментальна перевірка все розставила на свої місця. Пояснив різницю між теплопровідністю та температурою займання, навів у приклад пуховик (ми раніше вже обговорювали, чому одяг добре "гріє"), який непогано горить.

На цьому експеримент закінчили – і пішли на кухню. Запитав у Микити, навіщо на деяких каструлях пластикові ручки - він вірно здогадався. А про металеві ручки сказав, що потрібно використовувати рушник, причому краще мокре. Я запропонував уточнити у мами, чи воліє вона виповзувати мокрий або сухий рушник - вона сказала, що виключно сухе. Микита подумав і сам здогадався, що мокре, хоч і холодніше, але воно з водою, а вода проводить тепло краще за повітря!

У цьому уроці розглядається поняття теплопровідності.

Теплопровідність є одним з видів теплопередачі і пов'язана з перенесенням внутрішньої енергії від більш нагрітих частин тіла (тіл) до менш нагрітих, що здійснюється частинками тіла, що хаотично рухаються.

З теплопровідністю кожен із нас стикається, коли необережно хапається за залізну ручку сковорідки, що стоїть на плиті. Погана теплопровідність повітря дозволяє за допомогою подвійних рам утеплити квартиру на зиму. І таких прикладів безліч. Тому теплопровідність є одним із найважливіших фізичних теплових явищ, які ми вивчатимемо.

Минулого уроку ми з'ясували, що теплопередача (мал. 1) буває трьох видів: теплопровідність, конвекція та випромінювання(Рис. 2). На цьому уроці ми докладніше займемося першим видом теплопередачі, а саме теплопровідністю.

Мал. 1. Теплопередача

Мал. 2 Види теплопередачі

Теплопровідність властива речовинам у всіх трьох агрегатних станах: твердому, рідкому та газоподібному (рис. 3).

Мал. 3. Теплопровідність властива всім агрегатним станам

При цьому найвищу теплопровідність мають тверді тіла (метали) (рис. 4а), а найнижчу - гази (рис. 4б).

Мал. 4 Коефіцієнти теплопровідності різних речовин

Теплопровідність пов'язана з внутрішньою структурою тіл і залежить від розташування молекул, їх руху та взаємодії між собою (рис. 5).

Мал. 5. Зв'язок теплопровідності із внутрішньою структурою тіл

Важливо, що з теплопровідності немає переносу речовини, а відбувається передача енергії від частинки до частинці чи то з одного тіла до іншого за її безпосередньому контакті. Сформулюємо, власне, визначення теплопровідності.

Визначення.Теплопровідність- це явище, при якому енергія передається від однієї частини тіла до іншої за допомогою зіткнення частинок або безпосередньо контакту двох тіл.

Мал. 6. Ілюстрація визначення теплопровідності

Дослідження цього явища проводилися переважно досвідченим шляхом. Перші досліди вивчення цього явища проводив, очевидно, ще Галілео Галілей (рис. 7).

Мал. 7. Галілео Галілей (1564-1642)

Суть його дослідів була простою: Галілей мав у своєму термоскопі (рис. 8) різні тіла і спостерігав за зміною температури. Згодом він робив висновки: добре проводять тіла тепло чи ні.

Рис 8. Термоскоп Галілея

Визначення.Процес теплопровідності- Це процес передачі енергії від однієї частинки до іншої, розташованих у безпосередній близькості один від одного (рис. 9).

Мал. 9. Процес теплопровідності

У металів теплопровідність вища, тому що частинки розташовані близько один до одного (рис. 10).

Мал. 10. Теплопровідність у металах

У рідин молекули хоч близько розташовані, але досить добре ізольовані (рис. 11).

Мал. 11. Теплопровідність у рідинах

Найнижча теплопровідність у газів: молекули розташовані далеко один від одного, і щоб передати енергію, їм необхідно зіткнутися, тому процес передачі енергії відбувається досить повільно (рис. 12).

Мал. 12. Теплопровідність у газах

Розглянемо досвід, який демонструє теплопровідність металів.

На штативі горизонтально закріплений алюмінієвий стрижень. На стрижні через однакові проміжки закріплені вертикально за допомогою воску дерев'яні зубочистки. До краю стрижня підносять свічку (рис. 13).

Оскільки край стрижня нагрівається, а алюміній, як і будь-які інші метали, має досить хорошу теплопровідність, то поступово стрижень прогрівається. Коли тепло доходить до місця кріплення зубочистки зі стрижнем, стеарин плавиться і зубочистка падає.

Мал. 13. Демонстрація досвіду

Ми, що у цьому досвіді немає перенесення речовини, відповідно, спостерігається теплопровідність.

Ми розглянули явище теплопровідності, й у висновку хотілося б нагадати важливий факт: немає частинок – немає теплопровідності.

На наступному уроці ми докладніше розглянемо інший вид теплопередачі – конвекцію.

Список літератури

1. Генденштейн Л.Е, Кайдалов А.Б., Кожевніков В.Б. / За ред. Орлова В.А., Ройзена І.І. Фізика 8. – М.: Мнемозіна.
2. Перишкін А.В. Фізика 8. - М: Дрофа, 2010.
3. Фадєєва А.А., Засов А.В., Кисельов Д.Ф. Фізика 8. - М: Просвітництво.

1. Інтернет-портал "experiment.edu.ru" ()
2. Інтернет-портал "festival.1september.ru" ()
3. Інтернет-портал «class-fizika.narod.ru» ()

Домашнє завдання

1. Стор. 13, параграф 4, питання № 1-6, вправа 1 (1-3). Перишкін А.В. Фізика 8. - М: Дрофа, 2010.
2. Чому гази мають малу теплопровідність?
3. Чому в старому чайнику, після того, як його зняли з вогню, вода остигає повільніше, ніж у такому ж новому?
4. Навіщо потрібні подвійні віконні рами?
5. Навіщо жителі Середньої Азії під час спеки носять ватяні халати та папахи?

Коробіцин Денис

Теплопровідність різних матеріалів зі збільшенням температури нагрівання.

Завантажити:

Попередній перегляд:

IВВЕДЕННЯ

Якось, я поставив питання мамі, чому вона завжди дає нам дерев'яні ложки, коли ми сідаємо їсти. Вона відповіла, що дерев'яні нагріваються повільніше за залізні і ними не обпечешся. Я задумався, адже я помічав, що металеві предмети дуже швидко нагріваються, а чому? Виявилося, що всі тверді матеріали мають таку властивість, називається – теплопровідність. Мені стало цікаво які матеріали проводять тепло швидше, а які повільніше, і що станеться якщо збільшити температуру нагріву, чи будуть ці матеріали нагріватися в такому ж порядку?

Гіпотеза: я думаю, що різні матеріали мають різну теплопровідність і що зі збільшенням температури нагрівання вони будуть нагріватися в тому ж порядку.

Об'єкт: теплопровідність.

Предмет: теплопровідність деяких матеріалів.

Мета: Визначити, чому по-різному нагріваються різні предмети, при тому що вони нагрівалися в однакових умовах, але були виготовлені з різних матеріалів.

Завдання:

1) вивчити літературу та матеріали інтернету з питання теплопровідності матеріалів;

2) провести досвід з метою визначення теплопровідності матеріалів;

3) познайомити однокласників із вивченою темою.

Для реалізації даних завдань та підтвердження гіпотези:

1. Підберу наукову літературу зз питань теплопровідності матеріалів;
2. Вивчу цю літературу та зроблю висновки;
3. Для підтвердження теоритичних висновків проведу експеримент;
4. За результатами експерименту зроблю висновки;
5. З результатами даних висновків познайомлю однокласників

II ОСНОВНА ЧАСТИНА

2.1 Що таке теплопровідність?

Основне джерело тепла Землі - Сонце. Але, крім того, люди використовують багато штучних джерел тепла: багаття, піч, водяне опалення, газові та електричні нагрівачі тощо.

Відповісти питанням, що таке теплота, вдалося не відразу. Лише у XVIII столітті стало ясно, що всі тіла складаються з молекул, що молекули рухаються та взаємодіють один з одним. Тоді вчені зрозуміли, що теплота пов'язана із швидкістю руху молекул. При нагріванні тіл швидкість молекул збільшується, а при охолодженні зменшується.

Ви знаєте, що якщо гарячий чай опустити холодну ложку, через деякий час вона нагріється. З прикладу ясно, що тепло може передаватися від тіла нагрітого до тіла менш нагрітого.

Теплопровідність– перенесення енергії від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих, внаслідок теплового руху та взаємодії частинок.

Погана теплопровідність має шерсть, волосся, пір'я птахів, папір, пробка та інші пористі тіла. Це з тим, що між волокнами цих речовин міститься повітря. Найнижча теплопровідність має вакуум (звільнений від повітря простір).

1. Сніг - пориста, пухка речовина, у ньому міститься повітря. Тому сніг має погану теплопровідність і добре захищає землю, озимі посіви, плодові дерева від вимерзання.

2. Кухонні прихватки пошиті з матеріалу, який має погану теплопровідність. Ручки чайників, каструль роблять з матеріалів, що мають погану теплопровідність. Все це захищає руки від опіків, доторкаючись до гарячих предметів.

3. Речовини з гарною теплопровідністю (метали) використовують для швидкого нагрівання тіл або деталей.

2.1 Проведення експерименту

Для проведення експерименту мені знадобилося: скляна миска, дерев'яна, металева та пластмасова ложка, скляна трубка, пластилін, фішки, маргарин, секундомір, лист для запису результатів та ручка.

Приготувавши всі необхідні матеріали, я приступив до проведення досвіду. Я встановив ложки та скляну трубку вертикально в миску та прикріпив їх за допомогою пластиліну до країв миски. Потім, за допомогою однакових кубиків маргарину, я прикріпив фішки до кожного предмета. Далі заповнив миску теплою водою та увімкнув секундомір. Я розраховував провести досвід із теплою водою, а потім із окропом.

Після того, як минуло 10 хвилин, а не одна фішка не зрушила з місця, я вирішив, що температура води недостатня, щоб розтопити маргарин.

Я злив теплу воду і акуратно залив окріп, увімкнув секундомір. Далі я записав, у якій послідовності зісковзували фішки з предметів:

металева ложка – 52 секунди;

скляна трубка – 4 хвилини 13 секунд;

пластмасова ложка – 5 хвилин 7 секунд;

дерев'яна ложка – 6 хвилин 18 секунд.

Хочу додати, що коли зісковзнула фішка з металевої ложки, через дві хвилини я додав ще окропу, бо маргарин під іншими фішками не танув.

Таким чином, я з'ясував, що найкращим провідником тепла є метал, а найгірше вибраних матеріалів тепло проводить дерев'яні предмети. Це означає, що метал має високу теплопровідність, він швидко нагрівається та швидко остигає, а дерево навпаки має низьку теплопровідність, повільно нагрівається та повільно остигає. Ще, я помітив, металева ложка нагрілася менше, ніж за хвилину, інші предмети нагрівалися набагато довше, це означає, що метал проводить тепло дуже швидко, на відміну від пластмаси, скла та дерева.

III ВИСНОВОК

Таким чином, в результаті проведеної роботи я з'ясував, що теплопровідність це властивість твердих матеріалів, яка дозволяє оцінити, як швидко нагрівається та остигає той чи інший матеріал.

В результаті проведення досвіду було встановлено, що найвища теплопровідність у металевих предметів, потім у скла, далі упластмаса і найменшою теплопровідністю має дерево.

Гіпотезу вдалося перевірити частково, оскільки температура теплої води мала і першу частину досвіду провести зірвалася. Однак у другій частині досвіду ми підтвердили гіпотезу – різні матеріали мають різну теплопровідність.

IV СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. А. В. Перишкін, Підручник фізики - М: Дрофа, 2010р, - с.11-14

2. Матеріали сайту http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm

3. Матеріали сайту http://elementy.ru/trefil/21095

4. Матеріали сайту http://www.fizika.ru/kniga/index.ph

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

Попередній перегляд:

I ВСТУП……………………………………………………………………………………..3

II ОСНОВНА ЧАСТИНА…………………………….……………………………………………4

2.1 Що таке теплопровідність...………………………………………………………………4

2.2. Проведення експерименту…………………………………………………………………..5

III ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………....6

IV СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ…………………………………………………………...………7

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Муніципальний автономний освітній заклад «Середня загальноосвітня школа №8 з поглибленим вивченням окремих предметів м.Назарове Красноярського краю» Теплопровідність матеріалів Автор: Коробіцин Денис 4«В» клас Керівник: Адольф Є.Я.

Мета: визначити, чому по-різному нагріваються різні предмети, причому вони нагрівалися в однакових умовах, але були виготовлені з різних матеріалів. Гіпотеза: я думаю, різні матеріали мають різну теплопровідність і що зі збільшенням температури нагрівання вони будуть нагріватися в тому ж порядку.

Завдання: 1) вивчити літературу та матеріали інтернету з питання теплопровідності матеріалів; 2) провести досвід з метою визначення теплопровідності матеріалів; 3) познайомити однокласників із вивченою темою.

У 18 столітті вчені зрозуміли, що теплота пов'язана із швидкістю руху молекул. При нагріванні тіл швидкість молекул збільшується, а за охолодженні зменшується. Тепло передається від нагрітого тіла до менш нагрітого.

Теплопровідність – перенесення енергії від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих, внаслідок теплового руху та взаємодії частинок.

Погана теплопровідність має шерсть, волосся, пір'я птахів, папір, пробка та інші пористі тіла. Це з тим, що між волокнами цих речовин міститься повітря.

Для проведення експерименту мені знадобилося: скляна миска, дерев'яна, металева та пластмасова ложка, скляна трубка, пластилін, фішки, маргарин, секундомір, лист для запису результатів та ручка.

Послідовність зісковзування фішки з предметів: металева ложка – 52 секунди; скляна трубка – 4 хвилини 13 секунд; пластмасова ложка – 5 хвилин 7 секунд; дерев'яна ложка – 6 хвилин 18 секунд.

Найвища теплопровідність у металу, тобто він швидко нагрівається і швидко остигає. Другим за теплопровідністю виявилося скло, третій – пластмас. Найгірша теплопровідність у дерева, воно повільно нагрівається і повільно остигає.

Гіпотезу вдалося перевірити частково, оскільки температура теплої води мала і першу частину досвіду провести зірвалася. Однак у другій частині досвіду я підтвердив гіпотезу – різні матеріали мають різну теплопровідність.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!

Увага! Адміністрація сайту сайт не несе відповідальності за зміст методичних розробок, а також за відповідність до розробки ФГОС.

• Учасник:Шароглазова Ксенія Сергіївна
• Керівник: Печерська Світлана Юріївна

Актуальність:Нині розробляються нові матеріали. Знання про теплопровідність різних речовин дозволяє не тільки широко використовувати їх, але й запобігати їхньому шкідливому впливу в побуті, техніці та природі.

Ціль:вивчення явища теплопровідності, проробивши ряд дослідів із твердими тілами, рідинами та газами.

Завдання:

• вивчити теоретичний матеріал із цього питання;
• досліджувати теплопровідність твердих тіл;
• досліджувати теплопровідність рідин;
• досліджувати теплопровідність газів;
• зробити висновки про отримані результати.

Гіпотеза:всі речовини (тверді, рідкі та газоподібні) мають різну теплопровідність.

Обладнання:спиртівка, штатив, дерев'яна паличка, скляна паличка, мідний дріт, пробірка з водою.

Елементи УМК до підручника А.В.Перишкіна:підручник “Фізика. 8 клас» А.В.Перишкіна

Внутрішня енергія, як і будь-який вид енергії, може бути від одних тіл до іншим. Внутрішня енергія може передаватися від однієї частини тіла до іншої. Так, наприклад, якщо один кінець цвяха нагріти в полум'ї, то інший його кінець, що знаходиться в руці, поступово нагріється і палитиме руку. Явище передачі внутрішньої енергії від однієї частини тіла до іншої або від одного тіла до іншого при безпосередньому контакті називається теплопровідністю.

Вивчимо це явище, проробивши ряд дослідів із твердими тілами, рідиною та газом.

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

Внесемо у вогонь кінець дерев'яної палиці. Він спалахне.

Висновок:дерево має погану теплопровідність.

Піднесемо до полум'я спиртування кінець тонкої скляної палички. Через деякий час він нагріється, інший кінець залишиться холодним.

Висновок:скло має погану теплопровідність.

Якщо ж ми будемо нагрівати в полум'ї кінець металевого стрижня, дуже скоро весь стрижень сильно нагріється. Втримати його в руках ми вже не зможемо.

Висновок:метали добре проводять тепло, тобто мають велику теплопровідність. Найбільшу теплопровідність мають срібло і мідь.

Розглянемо передачу тепла від однієї частини твердого тіла до іншої наступного досвіду. Закріпимо один кінець товстого мідного дроту у штативі. До дроту прикріпимо воском кілька гвоздиків (рис. 6). При нагріванні вільного кінця дроту в полум'ї спиртування віск танутиме. Гвоздики почнуть поступово відвалюватись. Спочатку відпадуть ті, що розташовані ближче до полум'я, потім по черзі всі інші.

З'ясуємо, як відбувається передача енергії дротом. Швидкість коливального руху частинок металу збільшується в тій частині дроту, що ближче до полум'я. Оскільки частки постійно взаємодіють одна з одною, то збільшується швидкість руху сусідніх частинок. Починає підвищуватися температура наступної частини дроту тощо. буд. Слід пам'ятати, що з теплопровідності немає переносу речовини від кінця тіла до іншого.

Досвід 2. Дослідження теплопровідності рідин на прикладі води

Розглянемо тепер теплопровідність рідин. Візьмемо пробірку з водою і нагріватимемо її верхню частину. Вода біля поверхні швидко закипить, а біля дна пробірки цей час вона лише нагріється (рис. 7). Значить, у рідин теплопровідність невелика, крім ртуті і розплавлених металів. Це тим, що у рідинах молекули розташовані великих відстанях друг від друга, ніж у твердих тілах.

Висновок:теплопровідність рідин менша за теплопровідність металів.

Досвід 3. Дослідження теплопровідності газів

Досліджуємо теплопровідність газів.

Суху пробірку надягнемо на палець і нагріємо в полум'ї спиртівки денцем вгору (рис. 8). Палець при цьому довго не відчує тепла. Це пов'язано з тим, що відстань між молекулами газу ще більша, ніж у рідин і твердих тіл.

Висновок: теплопровідність у газів ще менша, ніж у рідин. Отже, теплопровідність у різних речовин різна.

Висновки та їх обговорення

Висновок:Проведені досліди показують, що теплопровідність у різних речовин є різною. Найбільшу теплопровідність мають метали, у рідин теплопровідність невелика і найменша теплопровідність у газів.

Використовуючи §4 підручника фізики для 8 класу, представимо результати у вигляді таблиці:

Пояснення явища теплопровідності з молекулярно-кінетичної точки зору:теплопровідність - це перенесення енергії від однієї частини тіла до іншої, яке відбувається при взаємодії молекул чи інших частинок. У металах частинки розташовані близько, вони постійно взаємодіють одна з одною. Швидкість коливального руху нагрітій частині металу збільшується і швидко передається сусіднім часткам. Підвищується температура наступної частини дроту. У рідинах та газах молекули розташовані на більших відстанях, ніж у металах. У просторі, де немає частинок, теплопровідність не може здійснюватися.

Застосування теплопровідності

Теплопровідність на кухні

Теплопровідність та її регулювання важливі у процесі приготування їжі. Часто під час теплової обробки продукту необхідно підтримувати високу температуру, тому на кухні використовують метали (мідь, алюміній…), тому їхня теплопровідність і міцність вищі, ніж у інших матеріалів. З металу роблять каструлі, сковорідки, листи, та інший посуд. Коли вони стикаються із джерелом тепла, це тепло легко передається їжі. Іноді буває необхідно зменшити теплопровідність - у цьому випадку використовують каструлі з матеріалів з нижчою теплопровідністю, або готують способами, за яких їжі передається менша кількість тепла. Приготування страв на водяній бані – один із прикладів зменшення теплопровідності. Для посуду, призначеного для приготування їжі, не завжди використовують матеріали із високою теплопровідністю. У духовці, наприклад, часто використовують керамічну посуд, теплопровідність якої набагато нижче, ніж у металевого посуду. Їхня найголовніша перевага - здатність тримати температуру. Хороший приклад використання матеріалів із високою теплопровідністю на кухні – плита. Наприклад, конфорки електроплити виготовлені з металу, щоб забезпечити хорошу передачу тепла від розпеченої спіралі нагрівального елемента до каструлі або сковорідки. Люди використовують матеріали з низькою теплопровідністю між руками та посудом, щоб не обпектися. Ручки багатьох каструль виготовлені з пластмас, а листи виймають з духовки прихватками з тканини або пластмаси з низькою теплопровідністю.

Матеріали з низькою теплопровідністю також застосовують для підтримки температури їжі постійної. Так, наприклад, щоб ранкова кава або суп, який беруть у подорож або на обід на роботу, залишався гарячим, його наливають у термос, чашку або банку з гарною теплоізоляцією. Найчастіше в них їжа залишається гарячою (або холодною) завдяки тому, що між їх стінками знаходиться матеріал, який погано проводить тепло. Це може бути пінопласт або повітря, яке знаходиться в закритому просторі між стінками судини. Він не дає теплу перейти у навколишнє середовище, їжі – охолонути, а рукам – отримати опік. Пінопласт використовують також для склянок та контейнерів для їжі навинос. У вакуумній посудині Дьюара (відомому як «термос», за назвою торгової марки) між зовнішньою та внутрішньою стінкою майже немає повітря – це ще більше зменшує теплопровідність.

Опалювальна система

Завданням будь-якої системи опалення є ефективна передача енергії від теплоносія (гарячої води) в приміщення. Для цього використовують спеціальні елементи системи опалення – радіатори. Радіатори призначені для підвищення теплопередачі накопиченої в системі теплової енергії приміщення. Вони є секційною або монолітною конструкцією, всередині якої циркулює теплоносій. Основні характеристики радіатора опалення: матеріал виготовлення, тип конструкції, габаритні розміри (у секцій), тепловіддача. Чим вище цей показник, тим менше теплових втрат буде при передачі енергії від теплоносія до приміщення. Найкращий матеріал для виготовлення радіаторів – це мідь. Найчастіше використовують чавунні радіатори; алюмінієві радіатори; сталеві радіатори; біметалічні радіатори.

Теплопровідність для тепла

Ми використовуємо матеріали з низькою теплопровідністю для постійної температури тіла. Приклади таких матеріалів - шерсть, пух і синтетична шерсть. Шкіра тварин покрита хутром, а птахів - пухом з низькою теплопровідністю, і ми запозичуємо ці матеріали у тварин або створюємо схожі на них синтетичні тканини, і робимо з них одяг та взуття, які захищають нас від холоду. Крім цього ми робимо ковдри, тому що спати під ними зручніше, ніж в одязі. Повітря має низьку теплопровідність, але проблема з холодним повітрям у тому, що зазвичай він може вільно рухатися у будь-якому напрямку. Він витісняє тепле повітря довкола нас, і нам стає холодно. Якщо рух повітря обмежити, наприклад, уклавши його між зовнішньою та внутрішньою стінками судини, він забезпечує хорошу термоізоляцію. У снігу та льоду теж низька теплопровідність, тому люди, тварини та рослини використовують їх для теплоізоляції. У свіжому не утрамбованому снігу всередині знаходиться повітря, що ще більше зменшує його теплопровідність, особливо тому, що теплопровідність повітря нижче за теплопровідність снігу. Завдяки цим властивостям, крижаний та сніговий покрив захищає рослини від замерзання. Тварини риють ямки та цілі печери для зимівлі у снігу. Мандрівники, що переходять через засніжені райони, іноді риють такі печери, щоб у них переночувати. З найдавніших часів люди будували притулки з льоду, а тепер створюють цілі розважальні центри та готелі. У них часто горить вогонь, і люди сплять у хутрі та синтетичних спальних мішках.

Для забезпечення нормальної життєдіяльності в організмі людей та тварин необхідно підтримувати певну температуру у дуже вузьких межах. У крові та інших рідин, а також тканин різна теплопровідність і її можна регулювати в залежності від потреб і навколишньої температури. Так, наприклад, організм може змінити кількість крові на ділянці тіла або у всьому організмі за допомогою розширення чи звуження судин. Наше тіло може згущати і розріджувати кров. У цьому теплопровідність крові, отже, і частини тіла, де ця кров тече, змінюється.

Теплолікування

Сучасні методи лікування теплом можуть бути поділені на три великі групи: 1) контактний додаток нагрітих середовищ; 2) світлотеплове опромінення та 3) використання теплоти, що утворюється в тканинах при проходженні високочастотного електричного струму. Зупинимося на використанні нагрітих середовищ. Для теплолікування вибираються середовища, що дозволяють створити значний запас теплоти. Ця теплота потім має повільно і поступово передаватися організму під час процедури. Для цього середовище повинно мати, можливо, високу теплоємність і порівняно низьку теплопровідність та конвекційну здатність. Для теплолікування переважно застосовують такі середовища: повітря, воду, торф, лікувальні грязі та парафін.

Теплопровідність у лазні

Багато хто любить відпочивати в саунах чи лазнях, але сидіти там на лавках із матеріалу з високою теплопровідністю – було б неможливо. Потрібно багато часу, щоб зрівняти температуру таких матеріалів з температурою тіла, тому замість них використовують матеріали з низькою теплопровідністю, наприклад дерево, верхні шари якого швидше приймають температуру тіла. Оскільки в сауні температура піднімається досить високо, люди часто надягають на голову шапочки з вовни або повсті, щоб захистити голову від спеки. У турецьких лазнях хамамах температура набагато нижча, тому там для лав використовують матеріал з вищою теплопровідністю - камінь.

Чи тепло колючим звірам у голках?

Шерсть не тільки рятує звірів від холоду, а й служить засобом захисту. А щоб захист був більшим і надійним, волосяний покрив часом видозмінюється, перетворюючись на своєрідні обладунки. Голки, наприклад. Але ось чи зберігає таке вбрання властиві шерсті властивості, чи не мерзнуть їжаки та дикобрази у своїх колючих шубках?

Вчені Інституту проблем екології та еволюції ім. О.М. Северова РАН докладно вивчили теплопровідні та теплоізоляційні властивості голок, взятих зі спини дорослого самця північноамериканського дикобразу з колекції Зоологічного музею МДУ, і переконалися, що гріють ці голки дуже навіть непогано. Щоб зрозуміти внутрішню структуру голок, робили тонкі зрізи, куди напиляли золото на дослідження в електронному мікроскопі. Кератин – головна складова голок – проводить тепло в 10 разів краще, ніж повітря. І завдяки цьому голки збільшують теплопровідність «обладунків». Відтак зростають і втрати тепла з тіла тварини. Однак внутрішня пориста структура голок створює додаткове екранування теплового випромінювання, що, швидше за все, компенсує збільшення теплопровідності. Так що дикобраз, як і інші колючі звірі, зовсім не страждає від холоду. Голчастий покрив зберігає рівно стільки тепла, скільки потрібно теплокровній тварині такого розміру.

Поліпропілен

Поки що є найкращою основою для матеріалів (волокон, ниток, пряжі, полотен, тканин), що використовуються у виробництві натільного спортивного одягу, термобілизни та термоносків. Серед усіх синтетичних матеріалів, що застосовуються в цій галузі, він має найнижчу теплопровідність. Тому одяг з поліпропілену дозволяє якнайкраще зберегти тепло взимку і прохолоду влітку.

Який матеріал має найвищу теплопровідність?

Матеріалом з найвищою теплопровідністю є зовсім не якийсь метал (срібло чи мідь), як думає багато хто. Найвищу теплопровідність має матеріал, схожий на скло – алмаз. Його теплопровідність майже в 6 разів більша, ніж у срібла або міді. Якщо виготовити чайну ложечку з алмазу, то скористатися нею не вдасться, оскільки вона обпікатиме пальці в ту ж секунду.

З чого виготовляють палі при будівництві будівель у регіонах із вічною мерзлотою?

Великі проблеми будівельникам будівель завдає осідання фундаменту особливо в регіонах з вічною мерзлотою. Будинки часто дають тріщини через підтавання ґрунту під ними. Фундамент передає ґрунту якусь кількість теплоти. Тому будинки почали будувати на палях. В цьому випадку тепло передається тільки теплопровідністю від фундаменту палі і далі від палі грунту. З чого треба робити палі? Виявляється, палі, виконані з міцного твердого матеріалу, всередині мають бути заповнені гасом. Влітку паля проводить тепло згори донизу погано, т.к. рідина має низьку теплопровідність. Взимку паля за рахунок конвекції рідини всередині неї, навпаки, сприятиме додатковому охолодженню ґрунту.

«Вогнетривка кулька»

Звичайна повітряна кулька, надута повітрям, легко спалахує в полум'ї свічки. Він одразу лопається. Якщо ж до полум'я свічки піднести таку ж кульку, заповнену водою, вона стає «вогнетривкою». Теплопровідність води в 24 рази більша, ніж у повітря. Отже, вода проводить тепло у 24 рази швидше, ніж повітря. Поки вода не випарується всередині кульки – вона не лусне.

Діти, ми вкладаємо душу в сайт. Дякуємо за те,
що відкриваєте цю красу. Дякуємо за натхнення та мурашки.
Приєднуйтесь до нас у Facebookі ВКонтакті

Є дуже прості досліди, які діти запам'ятовують на все життя. Хлопці можуть не зрозуміти до кінця, чому це все відбувається, але коли мине час і вони опиняться на уроці з фізики або хімії, в пам'яті обов'язково спливе цілком наочний приклад.

сайтзібрав 7 цікавих експериментів, що запам'ятаються дітям. Все, що потрібне для цих дослідів, - у вас під рукою.

Вогнетривка кулька

Знадобиться: 2 кульки, свічка, сірники, вода.

Досвід: Надуйте кульку і потримайте її над запаленою свічкою, щоб продемонструвати дітям, що від вогню кулька лопне. Потім у другу кульку налийте простий води з-під крана, зав'яжіть і знову піднесіть до свічки. Виявиться, що з водою кулька спокійно витримує полум'я свічки.

Пояснення: Вода, що знаходиться в кульці, поглинає тепло, що виділяється свічкою Тому сама кулька горіти не буде і, отже, не лусне.

Олівці

Знадобиться:поліетиленовий пакет, прості олівці, вода.

Досвід:Наливаємо воду в поліетиленовий пакет наполовину. Олівцем протикаємо пакет наскрізь там, де він заповнений водою.

Пояснення:Якщо поліетиленовий пакет проткнути і потім залити воду, вона буде виливатися через отвори. Але якщо пакет спочатку наповнити водою наполовину і потім проткнути його гострим предметом так, щоб предмет залишився встромленим у пакет, то вода витікати через ці отвори майже не буде. Це з тим, що з розрив поліетилену його молекули притягуються ближче друг до друга. У нашому випадку поліетилен затягується навколо олівців.

Нелопається кулька

Знадобиться:повітряна куля, дерев'яна шпажка та трохи рідини для миття посуду.

Досвід:Змастіть верхівку та нижню частину засобом і проткніть кулю, починаючи знизу.

Пояснення:Секрет цього трюку простий. Для того, щоб зберегти кульку, потрібно проткнути її в точках найменшого натягу, а вони розташовані в нижній і верхній частині кульки.

Кольорова капуста

ЗнадобитьсяСклад: 4 склянки з водою, харчові барвники, листя капусти або білі квіти.

Досвід: Додайте в кожну склянку харчовий барвник будь-якого кольору та поставте у воду по одному листку або квітці. Залишіть їх на ніч. Вранці ви побачите, що вони забарвилися у різні кольори.

Пояснення: Рослини всмоктують воду і за рахунок цього живлять свої квіти та листя Виходить це завдяки капілярному ефекту, у якому вода сама прагне заповнити тоненькі трубочки всередині рослин. Так харчуються і квіти, трава, і великі дерева. Всмоктуючи підфарбовану воду, вони змінюють свій колір.

Плаваюче яйце

Знадобиться: 2 яйця, 2 склянки з водою, сіль.

Досвід: Акуратно помістіть яйце у ​​склянку із простою чистою водою. Як і очікувалося, воно опуститься на дно (якщо ні, можливо, яйце протухло і не варто повертати його до холодильника). У другу склянку налийте теплої води та розмішайте в ній 4-5 столових ложок солі. Для чистоти експерименту можна почекати, поки вода охолоне. Потім опустіть у воду друге яйце. Воно плаватиме біля поверхні.

Пояснення: Тут вся справа в щільності Середня щільність яйця набагато більша, ніж у простої води, тому яйце опускається вниз. А щільність соляного розчину вища, і тому яйце піднімається нагору.

Кристалічні льодяники