თერმული ენერგიის მეცნიერების ექსპერიმენტები ბავშვებისთვის

სითბოს ენერგია ფიზიკაში ფუნდამენტური ცნებაა, რომელსაც ყველა მოსწავლე უნდა იცნობდეს. სასიხარულოა, რომ თერმული ენერგია იძლევა რამდენიმე მარტივ, დაკვირვებულ და მომხიბლავ ექსპერიმენტს ახალგაზრდა სტუდენტების სითბოს მეცნიერების წინაშე გასატანად. ექსპერიმენტებს შეუძლია აჩვენოს სხვადასხვა ფერის სითბოს შეწოვა, ხანძარსაწინააღმდეგო სამუშაოები, სამუშაოების შექმნა და იზოლაციის როლი.

თერმული ენერგიის ერთ-ერთი უმარტივესი ექსპერიმენტი მოიცავს იმის დემონსტრირებას, თუ როგორ განსხვავებულად ითვისებენ სხვადასხვა ფერები მზის ენერგიას. პირველ რიგში, გადაიტანეთ რამდენიმე ერთნაირი სასმელი ჭიქა სხვადასხვა ფერის ქაღალდში. შემდეგ შეავსეთ თითოეული ჭიქა იგივე რაოდენობის წყლით. შემდეგ დატოვეთ სათვალეები მზის პირდაპირ სხივებზე ერთი საათის განმავლობაში. დაბოლოს, შეამოწმეთ თითოეული ჭიქა წყლის ტემპერატურა.

მიუხედავად იმისა, რომ ამას ვერ ვხედავთ, თერმულ ენერგიას შეუძლია იმუშაოს ჩვენთვის. ამის დემონსტრირებისთვის განათავსეთ ბურთი და 1 ლიტრიანი ბოთლი საყინულეში ხუთი წუთის განმავლობაში. შემდეგ, თასი შეავსეთ თბილი წყლით. განათავსეთ ბუშტის პირი 1 ლიტრიანი ბოთლის ღიობიდან და მოათავსეთ ბოთლი თბილ წყალში. ბუშტი უნდა გაბერილიყო, რადგან ბოთლის შიგნით ჰაერი თბება. შემდეგ, ბუშტის ბოთლის პირზე კვლავ გადაჭიმული ბოთლი მოათავსეთ ყინულის წყლის თასში. შემდეგ ბუშტი უნდა შემცირდეს ქვევით და გაისუნთქოს. ბუშტის გაბერვისა და აფეთქების სამუშაოები შესრულებულია თერმული ენერგიის საშუალებით.

სითბოს გამტარობისა და კონვექციის დემონსტრირება ორი ბუშტის შევსებით: ერთი ცივი წყლით და ერთი ჰაერით. აანთე ასანთი და დაიჭირე ჰაერით სავსე ბუშტის ქვეშ - უნდა გაიხეთქოს. აანთე კიდევ ერთი ასანთი და დაიჭირე იგი წყლით სავსე ბუშტის ქვეშ. ეს უნდა დარჩეს ხელუხლებელი, რადგან საჰაერო ბურთის შიგნით წყალი სითბოს მიჰყავს ბურთის ზედაპირიდან. სითბოს ეს გამტარობა და კონვექცია ხელს უშლის ბუშტის რეზინის დნობის ტემპერატურას, რაც ნიშნავს რომ ბურთით არ იფეთქებს.

იზოლაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმისთვის, რომ თერმული ენერგია არ შევიდეს ნივთიერებაში ან დატოვონ მასში. სხვადასხვა სახის იზოლაციის ეფექტურობის დასადგენად, დაიწყეთ იმავე რაოდენობის ცხელი წყლის ჩასხმა ოთხ სხვადასხვა მინის ქილში. აიღეთ წყლის ტემპერატურა თითოეულ ქილაში. შემდეგ, თითოეული ქილა იგივე დაფარეთ, მაგრამ განსხვავებული ტიპის იზოლაციით: ალუმინის ფოლგა, გაზეთი, ბუშტის შეფუთვა და მატყლის წინდა. გააჩერეთ ქილები 10 წუთის განმავლობაში, შემდეგ აიღეთ თითოეული ქილის ტემპერატურა, თუ რომელი ტიპის იზოლაციამ შეინარჩუნა ყველაზე მეტი თერმული ენერგია.