Pilihan 1. Peralatan: Sebuah tabung reaksi dengan air dan lampu alkohol.

Untuk menunjukkan konduktivitas termal yang buruk dari cairan, air dituangkan ke dalam tabung reaksi volume. Pegang tabung reaksi di tangan Anda sedikit miring di atas nyala lampu spiritus, panaskan air di ujung yang terbuka (Gbr. 130). Mereka menunjukkan bahwa air di sini mendidih dengan cepat, tetapi di bagian bawah tidak ada pemanasan yang hebat.

Beras. 130 Gambar. 2.105 Gambar. 131

Pengalaman 4. Konduktivitas termal gas

Pilihan 1. Peralatan: dua tabung reaksi, dua sumbat, dua batang, dua bola, lampu spiritus, tripod, gantungan.

Konduktivitas termal udara yang buruk ditunjukkan dengan menggunakan dua tabung identik yang ditutup dengan sumbat yang melaluinya batang pendek dilewatkan. Bola baja melekat pada ujung batang dengan plastisin atau parafin (Gbr. 131). Tabung reaksi di atas lampu alkohol diatur sedemikian rupa sehingga konveksi terjadi di salah satunya, dan konduktivitas termal udara terjadi di yang lain. Terlihat bahwa dalam satu tabung reaksi bola dengan cepat jatuh dari batang.

Pilihan 2. Lihat gambar. 2.105

Pengalaman 5. Konveksi cairan

Pilihan 1. Peralatan: alat untuk mendemonstrasikan konveksi cairan, kalium permanganat, lampu spiritus, tripod.

Perangkat, yang merupakan tabung kaca tertutup (Gbr. 132), dipasang di kaki tripod. (Lebih baik menggantungnya daripada menjepit tabung di bagian bawah, karena dalam kasus terakhir kaca lebih mungkin pecah.) Isi tabung dengan air melalui bukaan atas siku mana pun sehingga tidak ada gelembung udara di sepanjang seluruh jalur tertutup di dalam tabung.

Saat melakukan percobaan, kristal kalium permanganat ditempatkan di sendok dengan kisi dan diturunkan ke lutut (Anda dapat secara bersamaan menurunkan dua sendok dengan kristal kalium permanganat ke kedua lutut). Kemudian lampu semangat dibawa ke bagian bawah lutut ini dan konveksi diamati.

Beras. 132 Gambar. 133

Pengalaman 6. Konveksi gas

Pilihan 1. Peralatan: lampu semangat, korek api, ular kertas, titik logam.

Untuk mendemonstrasikan konveksi gas, dibuatlah ular kertas, yang berputar dalam aliran udara panas naik yang berasal dari kompor spiritus atau kompor listrik (Gbr. 133). (Saat memasang ular di titik, jangan menusuk kertas.)

Pengalaman 7. Pemanasan dengan radiasi

Pilihan 1. Peralatan: heat sink, pengukur tekanan demonstrasi terbuka, lampu meja (atau kompor listrik).

Unit pendingin, dihubungkan dengan tabung ke manometer demonstrasi (lihat Gambar 123), dipasang pada tripod di seberang radiator. Sebagai tubuh yang memancar, Anda dapat mengambil kompor listrik, bejana dengan air panas, dll. Sebuah heat sink dibawa ke sana dari sisi dengan sisi gelap dan pembacaan pengukur tekanan diamati selama 1-2 menit.

Kemudian unit pendingin diputar dengan permukaan mengkilap ke lampu yang terletak pada jarak yang sama dari unit pendingin, dan pada saat yang sama pembacaan pengukur tekanan dipantau. Mereka membuat kesimpulan.

Dalam rangkaian percobaan kedua, pijaran lampu (atau jarak ke emitor) dikurangi dan perubahan pembacaan pengukur tekanan diamati lagi dalam kondisi yang sama. Mereka membuat kesimpulan.

Pilihan 2. Lihat Gambar. 2.99; 2.101.

Pertanyaan. Dalam hal ini perubahan pembacaan manometer cair

Apakah lebih cepat jika perpindahan panas dan heat sink saling berhadapan dengan permukaan mengkilap atau jika mereka saling berhadapan dengan permukaan hitam?

Beras. 123 Gambar. 2.101 Gambar. 2.99

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

Tujuan dari pekerjaan ini: mempelajari fenomena konduktivitas termal, setelah melakukan serangkaian percobaan dengan padatan, cairan dan gas.

Relevansi: Saat ini, bahan baru sedang dikembangkan. Pengetahuan tentang konduktivitas termal dari 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:

• untuk mempelajari materi teoritis 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 oleh 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 juga 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 ketika mereka bersentuhan 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

. Penyelidikan konduktivitas termal benda padat pada contoh batang kayu, batang kaca dan batang tembaga

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

Kesimpulan: kayu memiliki konduktivitas termal yang buruk.

Kami membawa ujung batang kaca tipis ke nyala lampu alkohol. Setelah beberapa saat, itu akan memanas, sementara ujung lainnya akan tetap dingin.

Kesimpulan: kaca memiliki konduktivitas termal yang buruk.

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

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

Pertimbangkan perpindahan panas dari satu bagian benda padat ke bagian lain dalam percobaan berikut. Kami memperbaiki salah satu ujung kawat tembaga tebal di tripod. Tempelkan beberapa anyelir ke kawat dengan lilin (Gbr. 6). Ketika ujung bebas kawat dipanaskan dalam nyala lampu alkohol, lilin akan meleleh. Cengkih akan rontok secara bertahap. Pertama, mereka yang lebih dekat dengan nyala api akan menghilang, lalu sisanya akan hilang.

Mari kita cari tahu bagaimana energi ditransfer di sepanjang kawat. Kecepatan gerakan osilasi 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 selama konduksi panas, tidak ada perpindahan materi dari satu ujung tubuh ke ujung lainnya.

Pengalaman 2. Studi konduktivitas termal cairan menggunakan air sebagai contoh

Pertimbangkan sekarang 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 cairan memiliki konduktivitas termal yang 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.

Kesimpulan: konduktivitas termal cairan kurang dari konduktivitas termal logam.

Pengalaman 3. Studi konduktivitas termal gas

Kami menyelidiki konduktivitas termal gas.

Kami meletakkan tabung reaksi kering di jari dan memanaskannya dalam nyala lampu alkohol dengan bagian bawah ke atas (Gbr. 8). 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.

Kesimpulan: Konduktivitas termal gas bahkan lebih rendah daripada cairan. Jadi, konduktivitas termal zat yang berbeda berbeda.

Kesimpulan dan diskusi

Kesimpulan: Percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa konduktivitas termal berbagai zat 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 konduksi panas dari sudut pandang kinetika molekuler: konduktivitas termal adalah transfer energi dari satu bagian tubuh ke bagian lain, yang terjadi ketika molekul atau partikel lain berinteraksi. Dalam logam, partikelnya dekat, mereka terus berinteraksi satu sama lain. Kecepatan gerak osilasi di bagian logam yang dipanaskan meningkat dan dengan cepat ditransfer ke partikel tetangga. Suhu bagian berikutnya dari kawat naik. Dalam cairan dan gas, molekul terletak pada jarak yang lebih jauh daripada di logam. Dalam ruang di mana tidak ada partikel, konduksi panas tidak dapat terjadi.

Penerapan konduktivitas termal

Konduktivitas termal di dapur

Konduktivitas termal dan pengaturannya penting dalam proses memasak. Seringkali, selama perlakuan panas produk, perlu untuk 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, gunakan panci yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal yang lebih rendah, atau masak dengan cara yang mentransfer lebih sedikit panas ke makanan. Memasak makanan dalam penangas air adalah salah satu contoh penurunan konduktivitas termal. Untuk hidangan yang dimaksudkan untuk memasak, bahan dengan konduktivitas termal tinggi tidak selalu digunakan. Dalam oven, misalnya, piring keramik sering digunakan, konduktivitas termalnya jauh lebih rendah daripada piring logam. Keuntungan mereka yang paling penting adalah kemampuan untuk menjaga suhu. Contoh yang baik dari penggunaan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi di dapur adalah kompor. Misalnya, pembakar kompor listrik terbuat dari logam untuk memastikan perpindahan panas yang baik dari koil panas elemen pemanas ke panci atau wajan. Orang menggunakan bahan dengan konduktivitas termal rendah antara tangan dan peralatan untuk menghindari terbakar. Pegangan banyak pot terbuat dari plastik, dan baki dikeluarkan dari oven dengan sarung tangan oven yang terbuat dari kain atau plastik dengan konduktivitas termal rendah.

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

Sistem pemanas

Tugas sistem pemanas apa pun adalah transfer energi yang efisien dari pendingin (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 adalah 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. Radiator besi cor yang paling umum digunakan; 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 ditutupi bulu dengan konduktivitas termal rendah, dan kami meminjam bahan ini dari hewan atau membuat kain sintetis yang serupa dengan mereka, dan membuat pakaian dan sepatu dari mereka yang melindungi kami 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 udara biasanya bebas bergerak 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. Di salju yang segar dan tidak terbungkus, ada udara di dalamnya, yang selanjutnya mengurangi konduktivitas termalnya, terutama karena konduktivitas termal udara lebih rendah daripada 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 melewati daerah yang tertutup salju terkadang menggali gua semacam itu untuk bermalam di dalamnya. Sejak zaman kuno, orang telah membangun tempat perlindungan 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. Jadi, misalnya, tubuh dapat mengubah jumlah darah di sebagian tubuh atau di seluruh tubuh dengan melebarkan atau menyempitkan pembuluh darah. Tubuh kita juga bisa mengentalkan dan mengencerkan darah. Pada saat yang sama, 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 perlakuan panas, media dipilih yang memungkinkan terciptanya pasokan panas yang signifikan di dalamnya. Kehangatan ini kemudian harus secara perlahan dan bertahap ditransfer ke tubuh selama prosedur. Untuk melakukan ini, media mungkin harus memiliki kapasitas panas yang tinggi dan konduktivitas termal dan kapasitas konveksi yang relatif rendah. Media berikut terutama digunakan untuk perlakuan panas: 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 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 menyerap suhu tubuh lebih cepat. Karena suhu di sauna menjadi cukup tinggi, orang sering memakai topi yang terbuat dari wol atau kain kempa untuk melindungi kepala mereka dari panas. Di pemandian hammam Turki, suhunya jauh lebih rendah, sehingga mereka menggunakan bahan dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi - batu - untuk bangku.

Apakah hangat untuk hewan berduri di jarum?

Wol tidak hanya menyelamatkan hewan dari hawa dingin, tetapi juga berfungsi sebagai alat perlindungan. Dan untuk membuat perlindungan 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 dalam mantel bulu berduri mereka menjadi dingin?

Ilmuwan Institut Masalah Ekologi dan Evolusi. SEBUAH. Severov, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, mempelajari dengan seksama sifat penghantar panas dan penyekat panas dari jarum yang diambil dari punggung seekor landak jantan dewasa Amerika Utara dari koleksi Museum Zoologi Universitas Negeri Moskow, dan memastikan bahwa jarum yang sama ini panas dengan 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, kehilangan panas dari tubuh hewan juga meningkat. Namun, struktur berpori internal dari jarum menciptakan perisai tambahan dari radiasi termal, yang, kemungkinan besar, mengkompensasi peningkatan konduktivitas termal. Jadi landak, seperti hewan berduri lainnya, tidak menderita flu sama sekali. Penutup berduri menahan panas sebanyak yang dibutuhkan hewan berdarah panas dengan ukuran ini.

Polipropilena

Sejauh ini, ini adalah dasar terbaik untuk bahan (serat, benang, benang, kain, kain) yang digunakan dalam produksi pakaian olahraga pakaian dalam, pakaian dalam termal dan kaus kaki termal. Di antara semua bahan sintetis yang digunakan di area ini, ia memiliki konduktivitas termal terendah. Oleh karena itu, pakaian yang terbuat dari polypropylene 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 terlihat seperti kaca - berlian. Konduktivitas termalnya hampir 6 kali lebih besar dari perak atau tembaga. Jika Anda membuat satu sendok teh berlian, maka Anda tidak akan bisa menggunakannya, karena akan membakar jari Anda dalam hitungan detik.

Terbuat dari apakah tiang pancang saat membangun bangunan di daerah dengan lapisan es?

Kesulitan besar bagi pembangun bangunan disebabkan oleh penurunan fondasi, terutama di daerah dengan lapisan es. Rumah sering retak karena mencairnya 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, karena. cairan memiliki konduktivitas termal yang rendah. Di musim dingin, karena konveksi cairan di dalam tumpukan, sebaliknya, itu akan berkontribusi pada pendinginan tambahan tanah.

"Bola api"

Balon biasa, yang dipompa dengan udara, mudah menyala dalam nyala lilin. Dia langsung meledak. Namun, jika bola yang sama berisi air dibawa ke nyala lilin, itu menjadi "tahan api". Konduktivitas termal air 24 kali lebih besar dari udara. Ini berarti bahwa air menghantarkan panas 24 kali lebih cepat daripada udara. Sampai air menguap di dalam balon, itu tidak akan meledak.

Korobitsyn Denis

Konduktivitas termal berbagai bahan dengan meningkatnya suhu pemanasan.

Unduh:

Pratinjau:

PENGANTAR

Suatu hari, saya bertanya kepada ibu saya mengapa dia selalu memberi kami sendok kayu ketika kami duduk untuk makan. Dia menjawab bahwa kayu panas lebih lambat daripada yang 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 bertanya-tanya bahan mana yang menghantarkan panas lebih cepat dan mana yang lebih lambat, dan apa yang terjadi jika Anda meningkatkan suhu pemanasan, apakah bahan-bahan ini akan memanas dalam urutan yang sama?

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

Objek: konduktivitas termal.

Subjek: konduktivitas termal dari beberapa bahan.

Tujuan: Untuk menentukan mengapa benda yang berbeda memanas 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) memperkenalkan teman sekelas pada topik yang dipelajari.

Untuk melaksanakan tugas-tugas ini dan mengkonfirmasi hipotesis:

1. Pilih literatur ilmiahtentang 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 teman sekelas dengan hasil kesimpulan ini.

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.

Itu tidak segera mungkin untuk menjawab pertanyaan tentang apa itu panas. Baru pada abad ke-18 menjadi jelas bahwa semua benda terdiri dari molekul, bahwa molekul 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, itu 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 lebih dingin.

Konduktivitas termal- transfer 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 udara terkandung di antara serat-serat zat ini. Vakum (ruang bebas dari udara) memiliki konduktivitas termal terendah.

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

2. Potholder dapur terbuat dari bahan yang memiliki konduktivitas termal yang buruk. Pegangan teko, wajan 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, saya membutuhkan: mangkuk kaca, sendok kayu, logam dan plastik, tabung gelas, plastisin, keripik, margarin, stopwatch, lembaran untuk hasil rekaman dan pena.

Setelah menyiapkan semua bahan yang diperlukan, saya mulai melakukan percobaan. Saya meletakkan sendok dan tabung gelas secara vertikal di mangkuk dan menempelkannya dengan plastisin ke sisi mangkuk. Kemudian, menggunakan kubus margarin yang identik, saya menempelkan keripik ke setiap item. Kemudian dia mengisi mangkuk dengan air hangat dan menyalakan stopwatch. Saya berharap untuk membuat percobaan dengan air hangat, dan kemudian dengan air mendidih.

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

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

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, setelah dua menit saya menambahkan lebih banyak air mendidih, karena margarin tidak meleleh di bawah sisa keripik.

Jadi, saya menemukan bahwa logam adalah konduktor panas terbaik, dan benda kayu menghantarkan panas lebih buruk daripada semua bahan yang dipilih. Ini berarti bahwa logam memiliki konduktivitas termal yang tinggi, cepat panas dan dingin 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 untuk mengevaluasi 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 dapat 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, - hlm. 11-14

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

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

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

5. Materi 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. Melakukan percobaan………………………………………………………………………..5

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

IV DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………………7

Pratinjau:

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

Teks slide:

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

Tujuan: untuk menentukan mengapa benda yang berbeda memanas 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 ketika suhu pemanasan meningkat, mereka akan memanas dalam urutan yang sama.

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

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

Konduktivitas termal adalah transfer 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 udara terkandung di antara serat-serat zat ini.

Untuk percobaan, saya membutuhkan: mangkuk kaca, sendok kayu, logam dan plastik, tabung gelas, plastisin, keripik, margarin, stopwatch, lembaran untuk hasil rekaman dan pena.

Urutan menyelipkan keripik 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. Konduktivitas termal kedua adalah kaca, yang ketiga - plastik. Kayu memiliki konduktivitas termal terburuk, memanas perlahan dan mendingin perlahan.

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

TERIMA KASIH ATAS PERHATIAN ANDA!

Topik pelajaran:Pelajaran fisika yang menghibur

pada topik "fenomena termal"

Tujuan Pelajaran:

1. Pendidikan: untuk mensistematisasikan pengetahuan siswa tentang topik "Fenomena termal" dan mendemonstrasikan kepada siswa eksperimen menghibur menggunakan peralatan buatan sendiri.

2. Pemeliharaan:

3. Mengembangkan: untuk mengembangkan logika, kejelasan dan singkatnya pidato, terminologi fisik, keterampilan generalisasi, pengetahuan umum siswa.

Peralatan:

Demo:

Rencana belajar

Mengatur waktu

Menetapkan tujuan pelajaran

Pembaruan pengetahuan

Demonstrasi eksperimen menghibur dan penjelasannya berdasarkan materi yang dibahas sebelumnya

Pekerjaan rumah

Ringkasan pelajaran

Selama kelas

Mengatur waktu

Menetapkan tujuan pelajaran

Untuk beberapa pelajaran, kami telah mempertimbangkan berbagai proses termal dan belajar menjelaskannya berdasarkan pengetahuan fisika modern.

Hari ini dalam pelajaran kita akan melihat sejumlah eksperimen menghibur tentang topik ini dan menjelaskan apa yang kita amati berdasarkan pengetahuan yang kita miliki.

Pembaruan pengetahuan

Namun dari awal mari kita mengingat kembali materi yang telah kita pelajari tadi.

Pertanyaan:

1. Apa saja fenomena termal?

   Berikan contoh fenomena termal?

   Apa yang mencirikan suhu?

   Bagaimana suhu tubuh berhubungan dengan kecepatan pergerakan molekulnya?

   Apa perbedaan antara gerakan molekul dalam gas, cairan dan padatan?

Demonstrasi eksperimen yang menghibur

Fisika di sekitar kita! Kami bertemu dengannya di mana-mana. Dan eksperimen apa yang bisa dilakukan di rumah tanpa menggunakan instrumen dan peralatan yang mahal? Sangat sederhana dan menghibur...

Eksperimen #1

"Fokus untuk Malam Tahun Baru"

Trik ini paling baik ditampilkan pada Malam Tahun Baru di ruangan yang hanya diterangi oleh karangan bunga pohon Natal. Pesulap mengambil dua lilin dari meja. Dia menghubungkan mereka dengan sumbu, mengucapkan "mantra ajaib" - dan sekarang ... asap muncul di titik kontak sumbu, diikuti oleh api. Pesulap menyebarkan lilin ke samping - mereka terbakar! Apa rahasia fokus?

Menjawab: Mereka yang menyukai kimia mungkin sudah tahu apa rahasia triknya dalam campuran yang dapat menyala sendiri. Sebelum mendemonstrasikan triknya, siapkan alat peraga, untuk ini Anda perlu menaburkan sumbu salah satu lilin dengan bubuk kalium permanganat (kalium permanganat), dan rendam yang lain dengan gliserin cair. Ingat, penyalaan tidak langsung terjadi, butuh waktu. Hati-hati. Api itu nyata.

Percobaan #2

"KETEL"

Bisakah air mendidih pada suhu kamar?

Untuk menjawab pertanyaan ini, kami akan melakukan percobaan berikut: Saya mengisi jarum suntik medis sekali pakai, di mana tidak ada jarum, dengan 1/8 dengan air. Kemudian tutup lubang dengan jari Anda dan tarik piston dengan tajam ke posisi ekstremnya. Air di dalam jarum suntik "direbus", tetap dingin. Mengapa air "mendidih"?

Menjawab: Titik didih tergantung pada tekanan. Semakin rendah tekanan gas di atas permukaan cairan, semakin rendah titik didih cairan ini.

Percobaan #3

"Tidak bisa?"

Untuk percobaan, rebus telur rebus.
Kupas dari cangkangnya. Ambil selembar kertas
80 kali 80 mm, gulung seperti akordeon dan bakar. Kemudian celupkan kertas yang terbakar ke dalam botol bermulut lebar.
Setelah 1-2 detik, tutupi leher dengan telur (lihat gambar), pembakaran kertas berhenti, dan telur mulai ditarik ke dalam botol. Menjelaskan fenomena yang diamati.

Menjawab: Saat kertas terbakar, udara di dalam botol memanas dan mengembang. Ketika nyala api padam, udara di dalam botol mendingin dan, karenanya, tekanannya menurun, dan tekanan atmosfer mendorong telur ke dalam botol.

Komentar: Pengalaman ini bisa dibuat lebih menarik dengan memasukkan pisang yang belum dikupas ke dalam leher botol. Ditarik ke dalam botol, dia akan dibersihkan pada saat yang sama

Percobaan #4

"Kaca Merangkak"

Ambil kaca jendela yang bersih dengan panjang sekitar 30 - 40 cm, letakkan dua kotak korek api di bawah salah satu tepi kaca sehingga terbentuk bidang miring. Basahi tepi gelas kaca tipis dengan air dan letakkan terbalik di atas gelas. Bawa lilin yang menyala ke dinding gelas dan gelas perlahan akan merangkak. Bagaimana menjelaskannya?

Menjawab: Ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika dipanaskan, udara di dalam gelas mengembang dan sedikit mengangkat gelas. Air mencegah udara keluar dari kaca, akibatnya gaya gesekan antara kaca dan kaca berkurang dan kaca merayap ke bawah.

Percobaan #5

"Pengamatan Evaporasi dan Kondensasi"

Percobaan #6

Amati konveksi dalam air dingin dan panas menggunakan kristal kalium permanganat, setetes hijau cemerlang, atau bahan pewarna lainnya sebagai pewarna. Bandingkan sifat dan kecepatan konveksi dan menarik kesimpulan

Percobaan #7

Sangat menarik bahwa...

Eksperimen terpanjang dalam sejarah penelitian ilmiah berlangsung di sebuah universitas di Australia. Kembali pada tahun 1927, dekan pertama Fakultas Fisika universitas ini, T. Parnell, melelehkan beberapa bitumen, menuangkannya ke dalam corong dengan sumbat di ujungnya, biarkan dingin dan mengendap selama tiga tahun, lalu mengeluarkannya. sumbat. Sejak itu, rata-rata, setiap 9 tahun sekali, setetes resin jatuh dari corong ke dalam gelas yang diletakkan di bawah. Tetesan terakhir jatuh pada Natal tahun 1999. Diyakini bahwa corong itu akan kosong tidak lebih awal dari 100 tahun lagi.

KEBIJAKSANAAN MANUSIA

Peribahasa:

"Banyak salju - banyak roti" Mengapa?

Menjawab: Salju memiliki konduktivitas termal yang buruk, mis. salju adalah "mantel bulu" bagi bumi, yang membuatnya tetap hangat. Mantel bulunya tebal, embun beku tidak akan sampai ke tanaman musim dingin, itu akan melindungi mereka dari pembekuan.

"Tanpa tutupnya, samovar tidak akan mendidih; tanpa ibu, seorang anak tidak bisa bermain-main." Mengapa samovar tidak mendidih dalam waktu lama tanpa penutup?

Menjawab: Dengan tutupnya terbuka, beberapa molekul dengan energi kinetik tinggi akan terbang menjauh dari permukaan air, membawa energi bersamanya.

"Beku - seperti di dasar laut." Mengapa selalu dingin di dasar laut?

Menjawab: Sinar matahari tidak menghangatkan lapisan dalam air: termal, sinar inframerah diserap oleh hampir semua permukaan air. Selain itu, air memiliki konduktivitas termal yang relatif rendah.

Tugas - teka-teki

Di musim dingin ia menghangat, di musim semi ia membara, di musim panas ia mati, di musim gugur ia terbang.(Salju.)

Dunia menghangat, tidak mengenal lelah.(Matahari.)

Bagaimana energi matahari sampai ke bumi?

Menjawab.radiasi. (oleh gelombang elektromagnetik)

Pir gantung - Anda tidak bisa makan; jangan takut - sentuh, meskipun ada api di dalamnya.(Lampu listrik.)

Berjalan tanpa kaki, terbakar tanpa api.(Listrik.)

Saat Matahari terbakar, ia terbang lebih cepat daripada angin, jalan terbentang di udara, kekuatannya tidak ada bandingannya.(Petir.)

Siapa, tanpa belajar, berbicara semua bahasa?(Gema.)

Dia berjalan di sepanjang laut, dia berjalan, dan ketika dia mencapai pantai, dia akan menghilang di sana.(Melambai.)

Keriting di sekitar hidung, tetapi tidak di tangan.(Bau.)

Tanpa sayap, tanpa tubuh, dia terbang ribuan mil jauhnya.(Gelombang radio. )

Bagaimana Anda bisa membawa air dalam saringan?(Air beku.)

Pekerjaan rumah

Siapkan es batu di dalam freezer. Lipat ke dalam kantong plastik dan bungkus dengan syal berbulu halus atau tutupi dengan kapas. Bisa juga dibungkus dengan mantel bulu. Biarkan paket ini selama 5-7 jam, lalu periksa esnya. Menjelaskan keadaan yang diamati.

Sarankan di rumah cara untuk mengawetkan makanan beku saat mencairkan kulkas.

Ringkasan pelajaran

Hari ini dalam pelajaran, kita mengingat apa itu fenomena termal, mengamati contoh fenomena termal dalam eksperimen yang dibuat dengan bantuan peralatan dasar yang diimprovisasi dan menjelaskan fenomena ini.

Menyimpulkan pelajaran, menilai.

Energi internal, seperti jenis energi apa pun, dapat ditransfer dari satu tubuh ke tubuh lainnya. Energi internal juga 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 ketika mereka bersentuhan langsung disebut konduktivitas termal.
Mari kita pelajari fenomena ini dengan melakukan serangkaian percobaan dengan benda padat, cair, dan gas. Mari kita bawa ujung tongkat kayu ke dalam api. Ini akan menyala. Ujung tongkat yang lain, yang berada di luar, akan menjadi dingin. Ini berarti bahwa pohon tersebut memiliki konduktivitas termal yang buruk. Kami membawa ujung batang kaca tipis ke nyala lampu alkohol. Setelah beberapa saat, itu akan memanas, sementara ujung lainnya akan tetap dingin. Akibatnya, kaca juga memiliki konduktivitas termal yang buruk. Jika kita memanaskan ujung batang logam dalam nyala api, maka segera seluruh batang akan menjadi sangat panas. Kita tidak bisa lagi memegangnya di tangan kita. Ini berarti bahwa logam menghantarkan panas dengan baik, yaitu, mereka memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Perak dan tembaga memiliki konduktivitas termal tertinggi.
Pertimbangkan perpindahan panas dari satu bagian benda padat ke bagian lain dalam percobaan berikut. Kami memperbaiki salah satu ujung kawat tembaga tebal di tripod. Tempelkan beberapa anyelir ke kawat dengan lilin (Gbr. 6). Ketika ujung bebas kawat dipanaskan dalam nyala lampu alkohol, lilin akan meleleh. Cengkih akan rontok secara bertahap. Pertama, mereka yang lebih dekat dengan nyala api akan menghilang, lalu sisanya akan hilang. Mari kita cari tahu bagaimana energi ditransfer di sepanjang kawat. Kecepatan gerakan osilasi 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 selama konduksi panas, tidak ada perpindahan materi dari satu ujung tubuh ke ujung lainnya. Pertimbangkan sekarang 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 cairan memiliki konduktivitas termal yang 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. Kami menyelidiki konduktivitas termal gas.
Kami meletakkan tabung reaksi kering di jari dan memanaskannya dalam nyala lampu alkohol dengan bagian bawah ke atas (Gbr. 8). 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. Oleh karena itu, konduktivitas termal gas bahkan lebih kecil. Jadi, konduktivitas termal zat yang berbeda berbeda. Pengalaman yang ditunjukkan pada Gambar 9 menunjukkan bahwa konduktivitas termal logam yang berbeda tidak sama. Wol, rambut, bulu burung, kertas, gabus, dan benda berpori lainnya memiliki konduktivitas termal yang buruk. Ini disebabkan oleh fakta bahwa udara terkandung di antara serat-serat zat ini. Vakum (ruang bebas dari udara) memiliki konduktivitas termal terendah.

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa konduktivitas termal adalah transfer energi dari satu bagian tubuh ke bagian lain, yang terjadi selama interaksi molekul atau partikel lain. Dalam ruang di mana tidak ada partikel, konduksi panas tidak dapat terjadi. Jika ada kebutuhan untuk melindungi tubuh dari pendinginan atau pemanasan, maka zat dengan konduktivitas termal rendah digunakan. Jadi, untuk panci, wajan, gagang terbuat dari plastik. Rumah dibangun dari kayu gelondongan atau batu bata, yang memiliki konduktivitas termal yang buruk, yang berarti melindungi bangunan dari pendinginan.