Varmeenergi er et grunnleggende begrep i fysikk som alle studenter skal være kjent med. Heldigvis gir termisk energi seg til noen enkle, observerbare og fascinerende eksperimenter for å utsette unge studenter for varmen. Eksperimenter kan demonstrere varmeabsorpsjon i forskjellige farger, brannsikker, opprettelse av arbeid og rollen til isolasjon, for bare å nevne noen.
Farge og varme
En av de enkleste eksperimentene med termisk energi innebærer å demonstrere hvordan forskjellige farger absorberer solenergi forskjellig. Først må du pakke inn flere identiske drikkeglass i papir i forskjellige farger. Fyll deretter hvert glass med samme mengde vann. La deretter brillene stå i direkte sollys i en time. Til slutt, sjekk temperaturen på hvert glass vann.
Termisk energi og arbeid
Selv om vi ikke kan se det, kan termisk energi gjøre noe for oss. For å demonstrere dette, legg en ballong og en 1-liters flaske i en fryser i fem minutter. Deretter fyller du en bolle med lunkent vann. Legg munnen på ballongen over åpningen av 1-litersflasken og legg flasken i bollen med varmt vann. Ballongen skal blåses opp når luften inne i flasken varmes opp. Deretter plasserer du flasken i en bolle med isvann, med ballongen fortsatt strukket over munnen på flasken. Ballongen skal deretter krympe seg ned og tømme. Arbeidet med å blåse opp og tømme ballongen har blitt utført gjennom termisk energi.
Brannsikker ballong
Demonstrer ledning og konveksjon av varme ved å fylle to ballonger: en med kaldt vann og en med luft. Tenn en fyrstikk og hold den under den luftfylte ballongen - den skal sprekke. Tenn en ny fyrstikk og hold den under den vannfylte ballongen. Den skal holde seg intakt ettersom vannet i ballongen fører bort varme fra ballongens overflate. Denne ledningen og konveksjonen av varmen hindrer ballongummien i å nå en smeltetemperatur, noe som betyr at ballongen ikke sprekker.
Isoler et objekt for å forhindre tap av termisk energi
Isolasjon kan brukes til å holde termisk energi fra å komme inn i eller forlate et stoff. For å bestemme effektiviteten til forskjellige typer isolasjon, begynn med å helle like mye varmt vann i fire forskjellige glasskrukker. Ta temperaturen på vannet i hver krukke. Dekk deretter hver krukke likt, men med en annen type isolasjon: aluminiumsfolie, avis, bobleplast og ullsokk. La glassene sitte i 10 minutter, og ta deretter temperaturen på hver krukke for å se hvilken type isolasjon som har beholdt mest varmeenergi.