Експерименти с пренос на топлина и енергия

Енергията се класифицира в две основни категории: потенциална и кинетична. Потенциалната енергия е енергията, съдържаща се в даден обект и се намира в много форми, като химическа, топлинна и електрическа. Кинетичната енергия е енергията, съдържаща се в движещ се обект. Процесът, при който една форма на енергия се променя в друга форма, се нарича преобразуване на енергия. Този трансфер на енергия може да бъде показан в различни експерименти.

Горещи лъжици

Поставете метална лъжица в гореща вода и я оставете за минута. Докоснете края на лъжицата, която не е потопена във водата. Повторете това с лъжици, изработени от различни материали, като пластмаса, алуминий, неръждаема стомана и дърво. Определете кой материал е нараснал най-горещо във водата. Провеждането е пренос на топлинна енергия или топлина между веществата поради техните температурни разлики. Топлинната енергия се прехвърля от област с по-висока температура към такава, която е по-ниска. Металите са по-добри проводници от пластмасите, така че когато поставяте лъжиците в горещата вода, високата температура на водата лесно се прехвърля върху металната лъжица с по-ниска температура.

Охлаждащ сладолед

Топлопредаването може да доведе до усещане за студени вещества по-студени. Поставете сладолед в две купи. Вземете проба от сладоледа в първата купа. Обърнете внимание колко студено е в устата ви. Залейте сладоледа във втората купа с мляко и го опитайте. Чувства се по-студено поради преноса на топлина. Сладоледът е студен, защото има по-малко топлина от устата ви. Колкото по-бързо топлината се отдалечава от вътрешността на устата ви в сладоледа, толкова по-студен е сладоледът. Сладоледът има мехурчета, които действат като изолация. Млякото няма тези мехурчета, така че прави по-добър проводник или път за преминаване на топлината през него. Покритието с мляко във втората купа сладолед пренася топлината от устата ви към сладоледа по-бързо, отколкото само сладоледът, което създава по-студено усещане.

Прехвърляне на кинетична енергия

Разпръснете шест стотинки върху равна повърхност, за да представите атоми или молекули в дадено вещество. Поставете една стотинка на шест инча от останалите. Застреляйте тази стотинка с пръст към останалите монети. Единичната стотинка представлява атом или молекула, съдържаща повече кинетична енергия от останалите стотинки. Промените в стотинките при удара показват пренос на енергия от движещата се монета към групата. Изстрелването на монетата я кара да се движи. Той удря неподвижните монети, прехвърляйки енергията си към тях и те също се движат. Това прехвърляне също така спира стотинката, която сте изстреляли.

Поглъщане на топлина

Демонстрирайте поглъщането на топлина в експеримент, използващ слънчева енергия. Поставете кубче лед върху шест хартии с различен цвят. Използвайте черно и бяло и след това четири други цвята, като синьо, червено, жълто и зелено. Поставете картите на слънце и наблюдавайте коя се топи първа и последна. Кубът върху черната хартия ще се стопи най-бързо, защото черното поглъща повече светлина от останалите цветове. Кубът върху бялата хартия ще се стопи най-бавно, защото бялото отразява светлината, вместо да я абсорбира. Когато слънчевата светлина се абсорбира, слънчевата енергия се превръща в топлина, която топи ледените кубчета.

  • Дял
instagram viewer