ניסויים במדע אנרגיה תרמית לילדים

אנרגיית חום היא מושג בסיסי בפיזיקה שכל התלמידים צריכים להכיר. לשמחתנו, אנרגיה תרמית מעניקה לעצמה כמה ניסויים פשוטים, נצפים ומרתקים לחשיפת סטודנטים צעירים למדע החום. ניסויים יכולים להדגים ספיגת חום בצבעים שונים, הגנה מפני אש, יצירת עבודה ותפקיד הבידוד, רק כדי שם כמה.

אחד הניסויים הפשוטים ביותר באנרגיה תרמית כולל הדגמה כיצד צבעים שונים סופגים אנרגיה סולארית באופן שונה. ראשית, עטפו כמה כוסות שתייה זהות בנייר בצבעים שונים. ואז מלאו כל כוס באותה כמות מים. לאחר מכן, השאירו את המשקפיים באור שמש ישיר למשך שעה. לבסוף, בדקו את הטמפרטורה של כל כוס מים.

למרות שאיננו יכולים לראות זאת, אנרגיה תרמית יכולה לעשות עבודה עבורנו. כדי להדגים זאת, הכניסו למקפיא למשך חמש דקות בלון ובקבוק ליטר אחד. לאחר מכן, מלאו קערה במים פושרים. הניחו את פיו של הבלון מעל פתח הבקבוק בנפח 1 ליטר והניחו את הבקבוק בקערת המים החמים. על הבלון להתנפח כאשר האוויר בתוך הבקבוק מתחמם. לאחר מכן, כשהבלון עדיין נמתח מעל פיו של הבקבוק, הניחו את הבקבוק בקערת מי קרח. לאחר מכן על הבלון להתכווץ ולהתפוגג. עבודת הניפוח והפיחה של הבלון הושגה באמצעות אנרגיה תרמית.

הפגינו הולכה והסעת חום על ידי מילוי שני בלונים: אחד במים קרים ואחד באוויר. הדליקו גפרור והחזיקו אותו מתחת לבלון מלא האוויר - הוא אמור להיקרע. הדליקו גפרור נוסף והחזיקו אותו מתחת לבלון מלא המים. זה צריך להישאר שלם מכיוון שהמים בתוך הבלון מביאים חום מפני השטח של הבלון. הולכה והסעת חום זו מונעת מגומי הבלון להגיע לטמפרטורת התכה, כלומר הבלון אינו מתפוצץ.

ניתן להשתמש בבידוד כדי למנוע מאנרגיה תרמית מלהיכנס או לעזוב חומר. כדי לקבוע את האפקטיביות של סוגים שונים של בידוד, התחל על ידי מזיגה של אותה כמות מים חמים לארבע צנצנות זכוכית שונות. קח את טמפרטורת המים בכל צנצנת. לאחר מכן, מכסים כל צנצנת זהה, אך עם סוג אחר של בידוד: נייר אלומיניום, עיתון, עטיפת בועות וגרב צמר. תן לצנצנות לשבת במשך 10 דקות ואז קח את הטמפרטורה של כל צנצנת כדי לראות איזה סוג בידוד שמר על האנרגיה התרמית ביותר.