열역학이라고도하는 열 역학은 열이 한 영역에서 다른 영역으로 전달되는 과정입니다. 열은 에너지의 한 형태이며, 이는 열 전달이 실제로 에너지의 전달임을 의미합니다. 이러한 이유로 열역학 연구는 실제로 에너지가 시스템 안팎으로 이동하는 방법과 이유에 대한 연구입니다. 아이들에게 열역학을 설명하는 데 효과적 일 수있는 다양한 실험이 있습니다.
열역학 설명
실험을 시작하기 전에 아이들은 먼저 열역학의 세 가지 법칙을 이해해야합니다. 열역학의 첫 번째 법칙은 시스템 내부 에너지의 모든 변화가 시스템에서 시스템이 수행하는 작업을 뺀 것과 같다고 말합니다. 두 번째 법칙은 열이 더 차가운 몸에서 더 따뜻한 몸으로 결코 전달 될 수 없다고 말합니다. 열역학의 세 번째 법칙은 시스템이 절대 영도에 가까워 질 때 주변의 다른 시스템에서 에너지를 끌어들이도록 강제하는 엔트로피 또는 임의성의 상태를 나타냅니다. 그러나 이러한 시스템에서 에너지를 끌어 오기 때문에 절대 영도에 도달하지 않아 열역학 제 3 법칙을 물리적으로 불가능하게 만듭니다.
수제 아이스크림
아이들이 할 수있는 재미 있고 맛있는 실험은 Kelvin 's Kids Club 웹 사이트 (zapatopi.net/kelvin/kidsclub)에있는 레시피를 사용하여 홈 메이드 아이스크림을 만드는 것입니다. 조리법을 따르면 아이들은 아이스크림 혼합물의 열 에너지가 소금물 용액으로 흘러 들어가는 것을 보았을 것입니다. 아이스크림과 소금물이 같은 온도가 될 때까지 온도를 낮추기 위해 첨가 한 소금으로 인해 더 낮은 온도 온도. 따뜻한 몸의 열은 둘 다 같은 온도가 될 때까지 차가운 몸으로 전달되어 열역학 제 2 법칙을 보여줍니다.
끓는 얼음
이 실험은 끓는 물이 담긴 냄비에 얼음을 넣었을 때 갑자기 끓는 것을 멈추는 이유를 살펴 봅니다. 계속 끓을 때까지 스토브에 물 한 냄비를 데운 다음 몇 개의 얼음 조각을 냄비에 넣으십시오. 물이 즉시 끓는 것을 멈출 것입니다. 이 실험은 마찬가지로 열역학 제 2 법칙을 증명하여 버너의 열이 항상 냄비에서 가장 차가운 물체 (이 경우에는 얼음)로 흐른다는 것을 보여줍니다. 따라서 버너의 열은 고체 얼음을 녹여 물이되는 대신 물을 끓이는 것을 멈 춥니 다.
"요리 과학"
열역학을 포함한 어린이에게 적합한 실험은 Peter Barnham의 책 "The Science of Cooking"에서 찾을 수 있습니다. 영국 브리스톨 대학의 교수 인 Barnham은 음식 준비와 요리 식사가 열역학에 어떻게 관여하는지 설명합니다. 원칙. 이 책에서 Barnham은 음식의 화학에 대해 깊이 탐구하며 이것이 특정 음식의 맛에 어떻게 기여하는지 논의합니다. Barnham은 또한 요리에서 열역학의 역할을 탐구하며 대부분의 챕터에서는 아이들이 수행 할 수있는 음식 기반 실험을 다룹니다.