Opção 1. Equipamento: Um tubo de ensaio com água e uma lâmpada de álcool.

Para demonstrar a baixa condutividade térmica do líquido, despeja-se água no tubo de ensaio ¾ do volume. Segurando o tubo de ensaio em suas mãos em um leve ângulo acima da chama da lâmpada espirituosa, aqueça a água na extremidade aberta (Fig. 130). Eles mostram que a água aqui ferve rapidamente, mas no fundo não há grande aquecimento.

Arroz. 130 Fig. 2.105 Fig. 131

Experiência 4. Condutividade térmica dos gases

Opção 1. Equipamento: dois tubos de ensaio, duas rolhas, duas varetas, duas bolas, uma lâmpada espirituosa, um tripé, um cabide.

A má condutividade térmica do ar é demonstrada usando dois tubos idênticos fechados com rolhas através das quais são passadas hastes curtas. Esferas de aço são fixadas nas extremidades das hastes com plasticina ou parafina (Fig. 131). Os tubos de ensaio acima da lâmpada de álcool são dispostos de forma que a convecção ocorra em um deles e a condutividade térmica do ar no outro. Nota-se que em um tubo de ensaio a bola cai rapidamente da haste.

Opção 2. Veja a fig. 2.105

Experiência 5. Convecção de líquidos

Opção 1. Equipamento: um dispositivo para demonstrar a convecção de um líquido, permanganato de potássio, uma lâmpada de espírito, um tripé.

O dispositivo, que é um tubo de vidro fechado (Fig. 132), é fixado na perna do tripé. (É melhor pendurá-lo do que prender o tubo na parte inferior, pois neste último caso é mais provável que o vidro se quebre.) Encha o tubo com água pela abertura superior de qualquer cotovelo para que não haja bolhas de ar ao longo todo o caminho fechado dentro do tubo.

Ao realizar o experimento, os cristais de permanganato de potássio são colocados em uma colher com uma grade e abaixados no joelho (você pode abaixar simultaneamente duas colheres com cristais de permanganato de potássio em ambos os joelhos). Então uma lâmpada de espírito é trazida para a parte inferior deste joelho e a convecção é observada.

Arroz. 132 Fig. 133

Experiência 6. Convecção de gases

Opção 1. Equipamento: lâmpada de espírito, fósforos, cobra de papel, ponta de metal.

Para demonstrar a convecção do gás, é feita uma cobra de papel, que gira em uma corrente ascendente de ar quente proveniente de um fogão a álcool ou fogão elétrico (Fig. 133). (Ao instalar a cobra na ponta, não perfure o papel.)

Experiência 7. Aquecimento por radiação

Opção 1. Equipamento: dissipador de calor, manômetro de demonstração aberto, abajur de mesa (ou fogão elétrico).

O dissipador de calor, conectado por um tubo a um manômetro de demonstração (ver Fig. 123), é fixado em um tripé oposto ao radiador. Como corpo radiante, você pode pegar um fogão elétrico, um recipiente com água quente, etc. Um dissipador de calor é trazido do lado com o lado escuro e as leituras do manômetro são observadas por 1-2 minutos.

Em seguida, vire o dissipador de calor com superfície brilhante para a lâmpada localizada à mesma distância do dissipador de calor e, ao mesmo tempo, monitore a leitura do manômetro. Eles fazem uma conclusão.

Na segunda série de experimentos, a incandescência da lâmpada (ou a distância ao emissor) é reduzida e a mudança nas leituras do manômetro é novamente observada nas mesmas condições. Eles fazem uma conclusão.

Opção 2. Veja a Fig. 2,99; 2.101.

Pergunta. Nesse caso, uma mudança nas leituras de um manômetro de líquido

É mais rápido se a transferência de calor e o dissipador de calor ficarem de frente um para o outro com superfícies brilhantes ou se ficarem de frente um para o outro com superfícies pretas?

Arroz. 123 Fig. 2.101 Fig. 2,99

Atenção! O site de administração do site não se responsabiliza pelo conteúdo dos desenvolvimentos metodológicos, bem como pelo cumprimento do desenvolvimento da Norma Educacional Estadual Federal.

• Participante:Sharoglazova Ksenia Sergeevna
• Chefe: Pecherskaya Svetlana Yurievna

O objetivo deste trabalho: o estudo do fenômeno da condutividade térmica, tendo feito uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

Relevância: Atualmente, novos materiais estão sendo desenvolvidos. O conhecimento da condutividade térmica de várias substâncias permite não apenas usá-las amplamente, mas também evitar seus efeitos nocivos na vida cotidiana, na tecnologia e na natureza.

Alvo: o estudo do fenômeno da condutividade térmica, tendo feito uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

Tarefas:

• estudar o material teórico sobre o tema;
• investigar a condutividade térmica de sólidos;
• investigar a condutividade térmica de líquidos;
• investigar a condutividade térmica dos gases;
• tirar conclusões sobre os resultados.

Hipótese: todas as substâncias (sólidas, líquidas e gasosas) têm condutividade térmica diferente.

Equipamento: lâmpada espiritual, tripé, bastão de madeira, bastão de vidro, fio de cobre, tubo de ensaio com água.

Elementos do material didático para o livro didático de A.V. Peryshkin: livro "Física. Grau 8 "A.V. Peryshkina

A energia interna, como qualquer tipo de energia, pode ser transferida de um corpo para outro. A energia interna também pode ser transferida de uma parte do corpo para outra. Assim, por exemplo, se uma extremidade de uma unha for aquecida em uma chama, a outra extremidade, que está na mão, aquecerá gradualmente e queimará a mão. O fenômeno de transferência de energia interna de uma parte do corpo para outra ou de um corpo para outro quando estão em contato direto é chamado de condutividade térmica.

Vamos estudar esse fenômeno fazendo uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

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

. Investigação da condutividade térmica de sólidos no exemplo de uma vara de madeira, uma vareta de vidro e uma vareta de cobre

Vamos levar a ponta de uma vara de madeira ao fogo. Ele vai acender.

Conclusão: madeira tem baixa condutividade térmica.

Trazemos a ponta de uma haste de vidro fina para a chama de uma lâmpada de álcool. Depois de um tempo, ele aquecerá, enquanto a outra extremidade permanecerá fria.

Conclusão: vidro tem baixa condutividade térmica.

Se aquecermos a extremidade de uma haste de metal em uma chama, muito em breve toda a haste ficará muito quente. Não podemos mais segurá-lo em nossas mãos.

Conclusão: os metais conduzem bem o calor, ou seja, têm uma alta condutividade térmica. Prata e cobre têm a maior condutividade térmica.

Considere a transferência de calor de uma parte de um corpo sólido para outra no seguinte experimento. Fixamos uma extremidade de um fio de cobre grosso em um tripé. Fixe alguns cravos ao fio com cera (Fig. 6). Quando a extremidade livre do fio é aquecida na chama de uma lâmpada de álcool, a cera derreterá. Os dentes cairão gradualmente. Primeiro, aqueles que estão mais próximos da chama desaparecerão, depois todo o resto por sua vez.

Vamos descobrir como a energia é transferida ao longo do fio. A velocidade do movimento oscilatório das partículas metálicas aumenta na parte do fio mais próxima da chama. Como as partículas interagem constantemente umas com as outras, a velocidade de movimento das partículas vizinhas aumenta. A temperatura da próxima parte do fio começa a subir, e assim por diante. Deve-se lembrar que durante a condução de calor não há transferência de matéria de uma extremidade do corpo para a outra.

Experiência 2. Estudo da condutividade térmica de líquidos usando água como exemplo

Considere agora a condutividade térmica dos líquidos. Pegue um tubo de ensaio com água e comece a aquecer sua parte superior. A água na superfície logo entrará em ebulição, e no fundo do tubo de ensaio, durante esse tempo, ela apenas aquecerá (Fig. 7). Isso significa que os líquidos têm baixa condutividade térmica, com exceção do mercúrio e dos metais fundidos. Isso se deve ao fato de que nos líquidos as moléculas estão localizadas a maiores distâncias umas das outras do que nos sólidos.

Conclusão: a condutividade térmica dos líquidos é menor do que a condutividade térmica dos metais.

Experiência 3. Estudo da condutividade térmica de gases

Investigamos a condutividade térmica dos gases.

Colocamos um tubo de ensaio seco em um dedo e aquecemos na chama de uma lâmpada de álcool com a parte de baixo para cima (Fig. 8). O dedo não ficará quente por muito tempo. Isso se deve ao fato de que a distância entre as moléculas de gás é ainda maior do que a de líquidos e sólidos.

Conclusão: A condutividade térmica dos gases é ainda menor do que a dos líquidos. Assim, a condutividade térmica de diferentes substâncias é diferente.

Conclusões e discussão

Conclusão: Os experimentos realizados mostram que a condutividade térmica de várias substâncias é diferente. Os metais têm a maior condutividade térmica, os líquidos têm baixa condutividade térmica e os gases têm a menor condutividade térmica.

Usando §4 do livro de física para a 8ª série, apresentamos os resultados na forma de uma tabela:

Explicação do fenômeno da condução de calor do ponto de vista da cinética molecular: A condutividade térmica é a transferência de energia de uma parte do corpo para outra, que ocorre quando moléculas ou outras partículas interagem. Nos metais, as partículas estão próximas, interagem constantemente umas com as outras. A velocidade do movimento oscilatório na parte aquecida do metal aumenta e é rapidamente transferida para as partículas vizinhas. A temperatura da próxima parte do fio aumenta. Em líquidos e gases, as moléculas estão localizadas a distâncias maiores do que nos metais. Em um espaço onde não há partículas, a condução de calor não pode ocorrer.

Aplicação de condutividade térmica

Condutividade térmica na cozinha

A condutividade térmica e sua regulação são importantes no processo de cozimento. Muitas vezes, durante o tratamento térmico do produto, é necessário manter uma temperatura alta, portanto, metais (cobre, alumínio ...) são usados ​​​​na cozinha, pois sua condutividade e resistência térmica são superiores às de outros materiais. Panelas, frigideiras, assadeiras e outros utensílios são feitos de metal. Quando entram em contacto com uma fonte de calor, este calor é facilmente transferido para os alimentos. Às vezes é necessário reduzir a condutividade térmica - neste caso, use panelas feitas de materiais com menor condutividade térmica ou cozinhe de maneira que transfira menos calor para os alimentos. Cozinhar alimentos em banho-maria é um exemplo de diminuição da condutividade térmica. Para pratos destinados a cozinhar, nem sempre são utilizados materiais com alta condutividade térmica. Em um forno, por exemplo, são frequentemente usados ​​pratos de cerâmica, cuja condutividade térmica é muito menor que a dos pratos de metal. Sua vantagem mais importante é a capacidade de manter a temperatura. Um bom exemplo do uso de materiais com alta condutividade térmica na cozinha é o fogão. Por exemplo, os queimadores do fogão elétrico são feitos de metal para garantir uma boa transferência de calor da bobina quente do elemento de aquecimento para a panela ou frigideira. As pessoas usam materiais com baixa condutividade térmica entre as mãos e utensílios para evitar queimaduras. As alças de muitas panelas são feitas de plástico e as bandejas são retiradas do forno com luvas de forno feitas de pano ou plástico de baixa condutividade térmica.

Materiais com baixa condutividade térmica também são usados ​​para manter a temperatura dos alimentos inalterada. Assim, por exemplo, para manter o café ou a sopa da manhã, que é levado em uma viagem ou no almoço no trabalho, permaneceu quente, é despejado em uma garrafa térmica, xícara ou jarra com bom isolamento térmico. Na maioria das vezes, os alimentos permanecem quentes (ou frios) devido ao fato de que entre suas paredes há um material que conduz mal o calor. Pode ser espuma ou ar, que fica em um espaço fechado entre as paredes do vaso. Não permite que o calor passe para o ambiente, que os alimentos esfriem e que as mãos se queimem. O isopor também é usado para copos e recipientes de comida para viagem. Em um vácuo Dewar (conhecido como "termo", após o nome da marca), quase não há ar entre a parede externa e interna - isso reduz ainda mais a condutividade térmica.

Aquecedor

A tarefa de qualquer sistema de aquecimento é a transferência eficiente de energia do refrigerante (água quente) para a sala. Para fazer isso, use elementos especiais do sistema de aquecimento - radiadores. Os radiadores são projetados para aumentar a transferência de calor da energia térmica acumulada no sistema para a sala. São uma estrutura seccional ou monolítica, dentro da qual circula o refrigerante. As principais características de um radiador de aquecimento: material de fabricação, tipo de construção, dimensões gerais (número de seções), transferência de calor. Quanto maior este indicador, menor será a perda de calor durante a transferência de energia do refrigerante para a sala. O melhor material para fazer radiadores é o cobre. Os radiadores de ferro fundido mais usados; radiadores de alumínio; radiadores de aço; radiadores bimetálicos.

Condutividade térmica para o calor

Utilizamos materiais com baixa condutividade térmica para manter uma temperatura corporal constante. Exemplos de tais materiais são lã, penugem e lã sintética. A pele dos animais é coberta de pelos, e os pássaros são cobertos com penugem de baixa condutividade térmica, e emprestamos esses materiais de animais ou criamos tecidos sintéticos semelhantes a eles, e com eles fazemos roupas e sapatos que nos protegem do frio. Além disso, fazemos cobertores, pois é mais confortável dormir embaixo deles do que em roupas. O ar tem uma baixa condutividade térmica, mas o problema com o ar frio é que geralmente é livre para se mover em qualquer direção. Ele desloca o ar quente ao nosso redor e ficamos com frio. Se o movimento do ar for limitado, por exemplo, colocando-o entre as paredes externa e interna do recipiente, ele fornece um bom isolamento térmico. A neve e o gelo também têm baixa condutividade térmica, então pessoas, animais e plantas os usam para isolamento térmico. Na neve fresca e não compactada, há ar no interior, o que reduz ainda mais sua condutividade térmica, especialmente porque a condutividade térmica do ar é menor que a da neve. Graças a essas propriedades, o gelo e a cobertura de neve protegem as plantas do congelamento. Os animais cavam buracos e cavernas inteiras para passar o inverno na neve. Os viajantes que passam por áreas cobertas de neve às vezes cavam essas cavernas para passar a noite nelas. Desde os tempos antigos, as pessoas construíram abrigos de gelo e agora estão criando centros de entretenimento e hotéis inteiros. Incêndios geralmente queimam neles, e as pessoas dormem em peles e sacos de dormir sintéticos.

Para garantir a vida normal no corpo de pessoas e animais, é necessário manter uma certa temperatura dentro de limites muito estreitos. O sangue e outros fluidos, assim como os tecidos, possuem condutividade térmica diferente e podem ser ajustados de acordo com as necessidades e a temperatura ambiente. Assim, por exemplo, o corpo pode alterar a quantidade de sangue em uma parte do corpo ou em todo o corpo dilatando ou contraindo os vasos sanguíneos. Nosso corpo também pode engrossar e diluir o sangue. Ao mesmo tempo, a condutividade térmica do sangue e, consequentemente, da parte do corpo onde esse sangue flui, muda.

Terapia de calor

Os métodos modernos de tratamento térmico podem ser divididos em três grandes grupos: 1) aplicação por contato de meios aquecidos; 2) irradiação luz-térmica e 3) utilização do calor gerado nos tecidos durante a passagem de corrente elétrica de alta frequência. Vamos nos debruçar sobre o uso de mídia aquecida. Para o tratamento térmico, são selecionados meios que permitem criar um suprimento significativo de calor neles. Este calor deve então ser transferido lenta e gradualmente para o corpo durante todo o procedimento. Para fazer isso, o meio deve possivelmente ter uma alta capacidade de calor e uma condutividade térmica e capacidade de convecção relativamente baixas. Os seguintes meios são usados ​​principalmente para tratamento térmico: ar, água, turfa, lama terapêutica e parafina.

Condutividade térmica no banho

Muitas pessoas gostam de relaxar em saunas ou banhos, mas seria impossível sentar em bancos feitos de um material com alta condutividade térmica. Leva muito tempo para equalizar a temperatura desses materiais com a temperatura do corpo, então materiais com baixa condutividade térmica são usados, como madeira, cujas camadas superiores assumem a temperatura do corpo muito mais rapidamente. Como a temperatura na sauna fica bastante alta, as pessoas costumam usar chapéus de lã ou feltro para proteger a cabeça do calor. Nos banhos turcos, a temperatura é muito mais baixa, por isso usam um material com maior condutividade térmica - pedra - para os bancos.

Está quente para animais espinhosos em agulhas?

A lã não apenas salva os animais do frio, mas também serve como meio de proteção. E para tornar a proteção mais impressionante e confiável, a linha do cabelo às vezes muda, transformando-se em uma espécie de armadura. Agulhas, por exemplo. Mas essa vestimenta mantém as propriedades inerentes à lã, os ouriços e porcos-espinhos em seus casacos de pele espinhosa ficam frios?

Cientistas do Instituto de Problemas de Ecologia e Evolução. UM. Severov, da Academia Russa de Ciências, estudou minuciosamente as propriedades condutoras e isolantes de calor de agulhas retiradas das costas de um porco-espinho norte-americano macho adulto da coleção do Museu Zoológico da Universidade Estadual de Moscou, e certificou-se de que essas mesmas agulhas aquecer muito bem. Para entender a estrutura interna das agulhas, foram feitas seções finas sobre elas, nas quais o ouro foi depositado para exame em um microscópio eletrônico. A queratina - o principal componente das agulhas - conduz o calor 10 vezes melhor que o ar. E graças a isso, as agulhas aumentam a condutividade térmica da “armadura”. Consequentemente, a perda de calor do corpo do animal também aumenta. No entanto, a estrutura porosa interna das agulhas cria blindagem adicional da radiação térmica, o que, provavelmente, compensa o aumento da condutividade térmica. Portanto, o porco-espinho, como outros animais espinhosos, não sofre com o frio. A cobertura espinhosa retém tanto calor quanto um animal de sangue quente desse tamanho precisa.

Polipropileno

Até agora, é a melhor base para materiais (fibras, fios, fios, tecidos, tecidos) utilizados na produção de roupas íntimas esportivas, roupas íntimas térmicas e meias térmicas. Entre todos os materiais sintéticos utilizados nesta área, tem a menor condutividade térmica. Portanto, roupas feitas de polipropileno são a melhor maneira de se manter aquecido no inverno e fresco no verão.

Qual material tem a maior condutividade térmica?

O material com maior condutividade térmica não é nenhum metal (prata ou cobre), como muitos pensam. A maior condutividade térmica tem um material que se parece com vidro - diamante. Sua condutividade térmica é quase 6 vezes maior que a da prata ou do cobre. Se você fizer uma colher de chá de diamante, não poderá usá-la, pois queimará seus dedos no mesmo segundo.

De que são feitas as pilhas ao construir edifícios em regiões com permafrost?

Grandes dificuldades para os construtores de edifícios são entregues pela subsidência da fundação, principalmente em regiões com permafrost. As casas costumam dar rachaduras devido ao descongelamento do solo sob elas. A fundação transfere alguma quantidade de calor para o solo. Portanto, os edifícios começaram a ser construídos em estacas. Neste caso, o calor é transferido apenas por condutividade térmica da fundação para a estaca e ainda mais da estaca para o solo. De que devem ser feitas as pilhas? Acontece que as pilhas, feitas de material sólido durável, devem ser preenchidas com querosene no interior. No verão, a pilha conduz mal o calor de cima para baixo, porque. líquido tem baixa condutividade térmica. No inverno, devido à convecção do líquido dentro da pilha, pelo contrário, contribuirá para o resfriamento adicional do solo.

"Bola fogo"

Um balão comum, inflado com ar, inflama-se facilmente na chama de uma vela. Ele imediatamente explode. Se, no entanto, a mesma bola cheia de água for levada à chama de uma vela, ela se torna “refratária”. A condutividade térmica da água é 24 vezes maior que a do ar. Isso significa que a água conduz o calor 24 vezes mais rápido que o ar. Até que a água evapore dentro do balão, ele não estoura.

Korobitsyn Denis

Condutividade térmica de vários materiais com aumento da temperatura de aquecimento.

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INTRODUÇÃO

Um dia, perguntei à minha mãe por que ela sempre nos dá colheres de pau quando nos sentamos para comer. Ela respondeu que os de madeira aquecem mais lentamente do que os de ferro e você não vai se queimar com eles. Pensei, porque notei que os objetos de metal aquecem muito rápido, mas por quê? Descobriu-se que todos os materiais sólidos têm essa propriedade, chamada condutividade térmica. Eu queria saber quais materiais conduzem o calor mais rápido e quais são mais lentos, e o que acontece se você aumentar a temperatura de aquecimento, esses materiais aquecerão na mesma ordem?

Hipótese: Acho que materiais diferentes têm condutividade térmica diferente e que à medida que a temperatura de aquecimento aumenta, eles aquecem na mesma ordem.

Objeto: condutividade térmica.

Assunto: condutividade térmica de alguns materiais.

Objetivo: Determinar por que objetos diferentes aquecem de forma diferente, apesar de terem sido aquecidos nas mesmas condições, mas serem feitos de materiais diferentes.

Tarefas:

1) estudar a literatura e materiais da Internet sobre a questão da condutividade térmica dos materiais;

2) realizar um experimento para determinar a condutividade térmica dos materiais;

3) apresentar aos colegas o tema estudado.

Para implementar essas tarefas e confirmar a hipótese:

1. Selecione a literatura científicasobre a questão da condutividade térmica dos materiais;
2. Vou estudar essa literatura e tirar conclusões;
3. Para confirmar as conclusões teóricas, farei um experimento;
4. Com base nos resultados do experimento, tirarei conclusões;
5. Vou familiarizar os colegas com os resultados dessas conclusões.

II PARTE PRINCIPAL

2.1 O que é condutividade térmica?

A principal fonte de calor da Terra é o Sol. Mas, além disso, as pessoas usam muitas fontes artificiais de calor: fogo, fogão, aquecimento de água, aquecedores a gás e elétricos, etc.

Não foi possível responder imediatamente à pergunta sobre o que é o calor. Somente no século 18 ficou claro que todos os corpos são compostos de moléculas, que as moléculas se movem e interagem umas com as outras. Então os cientistas perceberam que o calor está relacionado à velocidade de movimento das moléculas. Quando os corpos são aquecidos, a velocidade das moléculas aumenta e, quando resfriadas, diminui.

Você sabe que se você mergulhar uma colher fria no chá quente, depois de um tempo ela vai esquentar. Fica claro pelo exemplo que o calor pode ser transferido de um corpo mais quente para um corpo mais frio.

Condutividade térmica- a transferência de energia das partes mais aquecidas do corpo para as menos aquecidas, como resultado do movimento térmico e da interação das partículas.

Lã, cabelo, penas de pássaros, papel, cortiça e outros corpos porosos têm baixa condutividade térmica. Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O vácuo (espaço livre do ar) tem a menor condutividade térmica.

1. A neve é ​​uma substância porosa e solta, contém ar. Portanto, a neve tem baixa condutividade térmica e protege bem a terra, as culturas de inverno, as árvores frutíferas do congelamento.

2. Os pegadores de cozinha são feitos de um material com baixa condutividade térmica. Alças de bules, panelas são feitas de materiais com baixa condutividade térmica. Tudo isso protege as mãos de queimaduras ao tocar em objetos quentes.

3. Substâncias com boa condutividade térmica (metais) são usadas para aquecer rapidamente corpos ou peças.

2.1 Conduzindo o experimento

Para o experimento, eu precisava de: uma tigela de vidro, uma colher de madeira, metal e plástico, um tubo de vidro, plasticina, salgadinhos, margarina, um cronômetro, uma folha para registro de resultados e uma caneta.

Tendo preparado todos os materiais necessários, comecei a conduzir o experimento. Coloquei as colheres e o tubo de vidro verticalmente na tigela e prendi-os com plasticina nas laterais da tigela. Então, usando cubos idênticos de margarina, prendi os chips em cada item. Então ele encheu a tigela com água morna e ligou o cronômetro. Esperava fazer um experimento com água morna e depois com água fervente.

Passados ​​10 minutos e nenhum chip se mexeu, decidi que a temperatura da água não era suficiente para derreter a margarina.

Esvaziei a água morna e cuidadosamente derramei água fervente, liguei o cronômetro. Em seguida, escrevi a sequência em que os chips deslizaram dos objetos:

colher de metal - 52 segundos;

tubo de vidro - 4 minutos e 13 segundos;

colher de plástico - 5 minutos e 7 segundos;

colher de pau - 6 minutos e 18 segundos.

Quero acrescentar que quando o chip escorregou da colher de metal, depois de dois minutos adicionei mais água fervente, porque a margarina não derreteu sob o restante dos chips.

Assim, descobri que o metal é o melhor condutor de calor, e os objetos de madeira conduzem o calor pior do que todos os materiais selecionados. Isso significa que o metal tem uma alta condutividade térmica, aquece rapidamente e esfria rapidamente, enquanto a madeira, ao contrário, tem uma baixa condutividade térmica, aquece lentamente e resfria lentamente. Além disso, notei que uma colher de metal aqueceu em menos de um minuto, outros objetos aquecem muito mais, o que significa que o metal conduz o calor muito rapidamente, ao contrário do plástico, vidro e madeira.

III CONCLUSÃO

Assim, como resultado do trabalho realizado, descobri que a condutividade térmica é uma propriedade dos materiais sólidos, o que permite avaliar a rapidez com que um determinado material aquece e esfria.

Como resultado do experimento, descobriu-se que os objetos de metal têm a maior condutividade térmica, depois o vidro, depois o plástico e a madeira tem a menor condutividade térmica.

A hipótese foi parcialmente verificada, pois a temperatura da água morna estava baixa e a primeira parte do experimento não pôde ser realizada. No entanto, na segunda parte do experimento, confirmamos a hipótese - materiais diferentes têm condutividade térmica diferente.

IV REFERÊNCIAS

1. A. V. Peryshkin, Textbook of Physics - M.: Bustard, 2010, - pp. 11-14

2. Materiais do site http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm

3. Materiais do site http://elementy.ru/trefil/21095

4. Materiais do site http://www.fizika.ru/kniga/index.ph

5. Materiais do site http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/726-op-teplpr

Visualização:

I INTRODUÇÃO……………………………………………………………………………………..3

II PARTE PRINCIPAL………………………………………………………………………………4

2.1 O que é condutividade térmica ……………………………………………………………………… 4

2.2. Conduzindo um experimento……………………………………………………………………..5

III CONCLUSÃO…………………………………………………………………………….6

IV LISTA DE LITERATURA…………………………………………………………………… 7

Visualização:

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Legendas dos slides:

Instituição educacional autônoma municipal "Escola secundária nº 8 com um estudo aprofundado de assuntos individuais na cidade de Nazarovo, território de Krasnoyarsk" Condutividade térmica dos materiais Autor: Korobitsyn Denis 4 Classe "B" Líder: Adolf E.Ya., primário professor da escola Nazarovo 2015

Objetivo: determinar por que objetos diferentes aquecem de maneira diferente, apesar de terem sido aquecidos nas mesmas condições, mas serem feitos de materiais diferentes. Hipótese: Acho que materiais diferentes têm condutividade térmica diferente e que à medida que a temperatura de aquecimento aumenta, eles aquecem na mesma ordem.

Tarefas: 1) estudar a literatura e materiais da Internet sobre a questão da condutividade térmica dos materiais; 2) realizar um experimento para determinar a condutividade térmica dos materiais; 3) apresentar aos colegas o tema estudado.

No século 18, os cientistas perceberam que o calor está relacionado à velocidade das moléculas. Quando os corpos são aquecidos, a velocidade das moléculas aumenta e, quando resfriadas, diminui. O calor é transferido de um corpo mais quente para um mais frio.

A condutividade térmica é a transferência de energia das partes mais aquecidas do corpo para as menos aquecidas, como resultado do movimento térmico e da interação das partículas.

Lã, cabelo, penas de pássaros, papel, cortiça e outros corpos porosos têm baixa condutividade térmica. Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias.

Para o experimento, eu precisava de: uma tigela de vidro, uma colher de madeira, metal e plástico, um tubo de vidro, plasticina, salgadinhos, margarina, um cronômetro, uma folha para registro de resultados e uma caneta.

A sequência de fichas escorregando de objetos: colher de metal - 52 segundos; tubo de vidro - 4 minutos e 13 segundos; colher de plástico - 5 minutos e 7 segundos; colher de pau - 6 minutos e 18 segundos.

O metal tem a maior condutividade térmica, o que significa que aquece rapidamente e esfria rapidamente. A segunda condutividade térmica era de vidro, a terceira - plásticos. A madeira tem a pior condutividade térmica, aquece lentamente e esfria lentamente.

A hipótese foi parcialmente verificada, pois a temperatura da água morna estava baixa e a primeira parte do experimento não pôde ser realizada. No entanto, na segunda parte do experimento, confirmei a hipótese - materiais diferentes têm condutividade térmica diferente.

OBRIGADO PELA SUA ATENÇÃO!

Tópico da lição:Aula divertida de física

sobre o tema "fenômenos térmicos"

lições objetivas:

1. Pedagógico: sistematizar o conhecimento dos alunos sobre o tema "Fenômenos térmicos" e demonstrar aos alunos experiências lúdicas com equipamentos caseiros.

2. Nutrição:

3. Desenvolvimento: desenvolver a lógica, clareza e brevidade da fala, terminologia física, habilidades de generalização, erudição geral dos alunos.

Equipamento:

Demonstrações:

Plano de aula

Organizando o tempo

Definindo o objetivo da aula

Atualização de conhecimento

Demonstração de experimentos divertidos e sua explicação com base no material abordado anteriormente

Trabalho de casa

Resumo da lição

Durante as aulas

Organizando o tempo

Definindo o objetivo da aula

Por várias lições, consideramos vários processos térmicos e aprendemos a explicá-los com base no conhecimento moderno da física.

Hoje, na lição, veremos vários experimentos divertidos sobre esse tópico e explicaremos o que observamos com base no conhecimento que temos.

Atualização de conhecimento

Mas, desde o início, vamos relembrar o material que estudamos anteriormente.

Perguntas:

1. Quais são os fenômenos térmicos?

   Dê exemplos de fenômenos térmicos?

   O que caracteriza a temperatura?

   Como a temperatura de um corpo está relacionada à velocidade de movimento de suas moléculas?

   Qual é a diferença entre o movimento das moléculas em gases, líquidos e sólidos?

Demonstração de experiências divertidas

Física ao nosso redor! Nós a encontramos em todos os lugares. E quais experimentos podem ser realizados em casa sem o uso de instrumentos e equipamentos caros? Muito simples e divertido...

Experimento nº 1

"Foco para a véspera de Ano Novo"

Este truque é melhor mostrado na véspera de Ano Novo em uma sala iluminada apenas por uma guirlanda de árvore de Natal. O mágico pega duas velas da mesa. Ele os conecta com pavios, pronuncia um "feitiço mágico" - e agora ... a fumaça aparece no ponto de contato dos pavios, seguida de fogo. O mágico espalha velas para os lados - elas queimam! Qual é o segredo do foco?

Responda: Quem gosta de química provavelmente já descobriu qual é o segredo do truque em uma mistura auto-inflamável. Antes de demonstrar o truque, prepare os adereços, para isso você precisa polvilhar o pavio de uma das velas com pó de permanganato de potássio (permanganato de potássio) e embeber a outra com glicerina líquida. Lembre-se, a ignição não ocorre imediatamente, leva algum tempo. Tome cuidado. O fogo é real.

Experimento nº 2

"CALDEIRA"

A água pode ferver à temperatura ambiente?

Para responder a essa pergunta, faremos o seguinte experimento: Enchi uma seringa médica descartável, na qual não havia agulha, em 1/8 com água. Em seguida, feche o orifício com o dedo e puxe o pistão com força para sua posição extrema. A água dentro da seringa "ferveu", permanecendo fria. Por que a água "ferve"?

Responda: O ponto de ebulição depende da pressão. Quanto menor a pressão do gás acima da superfície do líquido, menor o ponto de ebulição desse líquido.

Experimento nº 3

"Não pode ser?"

Para um experimento, ferva um ovo cozido.
Descasque-o da casca. Pegue um pedaço de papel
80 por 80 mm, enrole como um acordeão e coloque fogo. Em seguida, mergulhe o papel em chamas em uma garrafa de boca larga.
Após 1-2 segundos, cubra o gargalo com um ovo (veja a figura) A queima do papel para e o ovo começa a ser puxado para o decantador. Explique o fenômeno observado.

Responda: Quando o papel queima, o ar dentro da garrafa aquece e se expande. Quando a chama se apagou, o ar na garrafa esfriou e, consequentemente, sua pressão diminuiu, e a pressão atmosférica empurrou o ovo para dentro da garrafa.

Comente: Esta experiência pode tornar-se mais interessante inserindo uma banana incompletamente descascada no gargalo da garrafa. Sendo puxado para a garrafa, ele será limpo ao mesmo tempo

Experimento nº 4

"Vidro Rastejante"

Pegue um vidro de janela limpo com cerca de 30 a 40 cm de comprimento e coloque duas caixas de fósforos sob uma das bordas do vidro para formar um plano inclinado. Umedeça a borda de um copo de vidro fino com água e coloque de cabeça para baixo no copo. Traga uma vela acesa para a parede do vidro e o vidro rastejará lentamente. Como explicá-lo?

Responda: Isso se deve ao fato de que, quando aquecido, o ar dentro do vidro se expande e levanta levemente o vidro. A água impede que o ar escape do vidro, como resultado, a força de atrito entre o vidro e o vidro diminui e o vidro desliza para baixo.

Experimento nº 5

"Observação de Evaporação e Condensação"

Experimento nº 6

Observe a convecção em água fria e quente usando cristais de permanganato de potássio, uma gota de verde brilhante ou qualquer outro corante como corante. Compare a natureza e a velocidade da convecção e tire conclusões

Experimento nº 7

É interessante que...

O experimento mais longo da história da pesquisa científica está sendo realizado em uma universidade na Austrália. Em 1927, o primeiro reitor da Faculdade de Física desta universidade, T. Parnell, derreteu um pouco de betume, derramou-o em um funil com uma rolha na ponta, deixou esfriar e assentar por três anos, e depois tirou o rolha. Desde então, em média, uma vez a cada 9 anos, uma gota de resina cai do funil em um copo colocado abaixo. A última gota caiu no Natal de 1999. Acredita-se que o funil estará vazio não antes de mais 100 anos.

SABEDORIA DAS PESSOAS

Provérbios:

"Muita neve - muito pão" Por quê?

Responda: A neve tem baixa condutividade térmica, ou seja, a neve é ​​um "casaco de pele" para a terra, ela a mantém aquecida. O casaco de pele é grosso, a geada não chegará às colheitas de inverno, as protegerá do congelamento.

"Sem tampa, o samovar não ferve; sem mãe, a criança não pode brincar." Por que um samovar não ferve por muito tempo sem tampa?

Responda: Com a tampa aberta, algumas das moléculas com alta energia cinética voarão para longe da superfície da água, levando energia com elas.

"Congelado - como no fundo do mar." Por que está sempre frio no fundo do mar?

Responda: Os raios do sol não aquecem as camadas profundas da água: os raios térmicos, infravermelhos, são absorvidos por quase toda a superfície da água. Além disso, a água tem uma condutividade térmica relativamente baixa.

Tarefas - enigmas

No inverno aquece, na primavera arde, no verão morre, no outono voa.(Neve.)

O mundo aquece, não conhece o cansaço.(Sol.)

Como a energia do Sol chega à Terra?

Responda.radiação. (por ondas eletromagnéticas)

Pera pendurada - você não pode comer; não tenha medo - toque, mesmo que haja fogo dentro.(Lâmpada elétrica.)

Corre sem pernas, queima sem fogo.(Eletricidade.)

Enquanto o Sol queima, voa mais rápido que o vento, a estrada fica no ar, não tem igual em força.(Relâmpago.)

Quem, sem aprender, fala todas as línguas?(Eco.)

Ele caminha ao longo do mar, caminha e, quando chegar à praia, desaparecerá ali.(Aceno.)

Cachos ao redor do nariz, mas não nas mãos.(Cheiro.)

Sem asas, sem corpo, ela voou a mil milhas de distância.(Onda de rádio. )

Como você pode carregar água em uma peneira?(Água gelada.)

Trabalho de casa

Prepare gelo no congelador. Dobre-o em um saco plástico e enrole-o com um lenço macio ou cubra-o com algodão. Pode ser adicionalmente envolto em um casaco de pele. Deixe este pacote por 5-7 horas, depois verifique o gelo. Explique o estado observado.

Sugira em casa uma maneira de conservar os alimentos congelados ao descongelar a geladeira.

Resumo da lição

Hoje na aula, lembramos o que são fenômenos térmicos, observamos exemplos de fenômenos térmicos em experimentos montados com a ajuda de equipamentos elementares improvisados ​​e explicamos esses fenômenos.

Resumindo a lição, classificação.

A energia interna, como qualquer tipo de energia, pode ser transferida de um corpo para outro. A energia interna também pode ser transferida de uma parte do corpo para outra. Assim, por exemplo, se uma extremidade de uma unha for aquecida em uma chama, a outra extremidade, que está na mão, aquecerá gradualmente e queimará a mão. O fenômeno de transferência de energia interna de uma parte do corpo para outra ou de um corpo para outro quando estão em contato direto é chamado de condutividade térmica.
Vamos estudar esse fenômeno fazendo uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases. Vamos levar a ponta de uma vara de madeira ao fogo. Ele vai acender. A outra ponta do palito, que fica do lado de fora, estará fria. Isso significa que a árvore tem baixa condutividade térmica. Trazemos a ponta de uma haste de vidro fina para a chama de uma lâmpada de álcool. Depois de um tempo, ele aquecerá, enquanto a outra extremidade permanecerá fria. Consequentemente, o vidro também tem baixa condutividade térmica. Se aquecermos a extremidade de uma haste de metal em uma chama, muito em breve toda a haste ficará muito quente. Não podemos mais segurá-lo em nossas mãos. Isso significa que os metais conduzem bem o calor, ou seja, possuem uma alta condutividade térmica. Prata e cobre têm a maior condutividade térmica.
Considere a transferência de calor de uma parte de um corpo sólido para outra no seguinte experimento. Fixamos uma extremidade de um fio de cobre grosso em um tripé. Fixe alguns cravos ao fio com cera (Fig. 6). Quando a extremidade livre do fio é aquecida na chama de uma lâmpada de álcool, a cera derreterá. Os dentes cairão gradualmente. Primeiro, aqueles que estão mais próximos da chama desaparecerão, depois todo o resto por sua vez. Vamos descobrir como a energia é transferida ao longo do fio. A velocidade do movimento oscilatório das partículas metálicas aumenta na parte do fio mais próxima da chama. Como as partículas interagem constantemente umas com as outras, a velocidade de movimento das partículas vizinhas aumenta. A temperatura da próxima parte do fio começa a subir, e assim por diante. Deve-se lembrar que durante a condução de calor não há transferência de matéria de uma extremidade do corpo para a outra. Considere agora a condutividade térmica dos líquidos. Pegue um tubo de ensaio com água e comece a aquecer sua parte superior. A água na superfície logo entrará em ebulição, e no fundo do tubo de ensaio, durante esse tempo, ela apenas aquecerá (Fig. 7). Isso significa que os líquidos têm baixa condutividade térmica, com exceção do mercúrio e dos metais fundidos. Isso se deve ao fato de que nos líquidos as moléculas estão localizadas a maiores distâncias umas das outras do que nos sólidos. Investigamos a condutividade térmica dos gases.
Colocamos um tubo de ensaio seco em um dedo e aquecemos na chama de uma lâmpada de álcool com a parte de baixo para cima (Fig. 8). O dedo não ficará quente por muito tempo. Isso se deve ao fato de que a distância entre as moléculas de gás é ainda maior do que a de líquidos e sólidos. Portanto, a condutividade térmica dos gases é ainda menor. Assim, a condutividade térmica de diferentes substâncias é diferente. A experiência mostrada na Figura 9 mostra que a condutividade térmica de diferentes metais não é a mesma. Lã, cabelo, penas de pássaros, papel, cortiça e outros corpos porosos têm baixa condutividade térmica. Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O vácuo (espaço livre do ar) tem a menor condutividade térmica.

Isso se explica pelo fato de que a condutividade térmica é a transferência de energia de uma parte do corpo para outra, que ocorre durante a interação de moléculas ou outras partículas. Em um espaço onde não há partículas, a condução de calor não pode ocorrer. Se houver necessidade de proteger o corpo do resfriamento ou aquecimento, são usadas substâncias com baixa condutividade térmica. Assim, para panelas, frigideiras, as alças são feitas de plástico. As casas são construídas a partir de troncos ou tijolos, que têm baixa condutividade térmica, o que significa que protegem as instalações do resfriamento.