A hőenergia a fizika egyik alapvető fogalma, amelyet minden hallgatónak ismernie kell. Szerencsére a hőenergia néhány egyszerű, megfigyelhető és lenyűgöző kísérlethez ad lehetőséget, hogy a fiatal diákokat a hőtudomány elé tárja. A kísérletek csak néhányat említve bemutathatják a különböző színek hőelnyelését, a tűzállóságot, a munka létrehozását és a szigetelés szerepét.
Szín és hő
Az egyik legegyszerűbb hőenergia-kísérlet magában foglalja annak bemutatását, hogy a különböző színek hogyan veszik fel különböző módon a napenergiát. Először több azonos ivópoharat csomagoljon különböző színű papírba. Ezután töltsön minden poharat azonos mennyiségű vízzel. Ezután hagyja a szemüveget közvetlen napfényben egy órán keresztül. Végül ellenőrizze az egyes pohár víz hőmérsékletét.
Hőenergia és munka
Noha nem látjuk, a hőenergia hasznos lehet számunkra. Ennek bemutatásához tegyen egy léggömböt és egy 1 literes palackot fagyasztóba öt percre. Ezután töltsön meg egy tálat langyos vízzel. Helyezze a ballon száját az 1 literes üveg nyílására, és tegye az üveget a melegvizes tálba. A léggömbnek felfújódnia kell, amikor a palack belsejében a levegő felmelegszik. Ezután tegye az üveget egy tálba jeges vízzel, miközben a ballon még mindig az üveg száján van kifeszítve. Ezután a léggömbnek le kell zsugorodnia és le kell ereszkednie. A léggömb felfújásának és leeresztésének munkáját hőenergiával hajtották végre.
Tűzálló léggömb
Mutassa meg a hő vezetését és konvekcióját két léggömb feltöltésével: egyet hideg vízzel és egyet levegővel. Gyújtson meg egy gyufát, és tartsa a levegővel töltött léggömb alatt - elszakadhat. Gyújtson meg még egy gyufát, és tartsa a vízzel töltött léggömb alatt. Ennek épnek kell maradnia, mivel a léggömb belsejében lévő víz elvezeti a hőt a léggömb felületétől. Ez a hővezetés és konvekció megakadályozza a ballongumi olvadási hőmérséklet elérését, vagyis a ballon nem reped fel.
Tárgy szigetelése a hőenergia elvesztésének megakadályozása érdekében
A szigetelés felhasználható arra, hogy a hőenergia ne kerüljön be vagy távozzon egy anyagból. A különféle hőszigetelések hatékonyságának meghatározásához először annyi forró vizet öntsön négy különböző üvegedénybe. Vegyük az egyes edényekben lévő víz hőmérsékletét. Ezután mindegyik edényt ugyanúgy fedje le, de más típusú szigeteléssel: alufóliával, újsággal, buborékfóliával és gyapjú zoknival. Hagyja az üvegeket 10 percig ülni, majd vegye meg az egyes edények hőmérsékletét, hogy megnézze, melyik típusú szigetelés tartotta meg a legtöbb hőenergiát.