Топлотна енергија је основни појам у физици који би сви студенти требало да буду упознати. Срећом, топлотна енергија се подвргава неким једноставним, уочљивим и фасцинантним експериментима који ће младе студенте изложити науци о топлоти. Експерименти могу да покажу упијање топлоте различитих боја, ватроотпорност, стварање дела и улогу изолације, и само неке од њих.
Боја и топлота
Један од најједноставнијих експеримената са топлотном енергијом укључује демонстрирање како различите боје различито апсорбују сунчеву енергију. Прво умотајте неколико идентичних чаша за пиће у папир различитих боја. Затим сваку чашу напуните истом количином воде. Затим наочаре оставите на директном сунчевом светлу један сат. На крају проверите температуру сваке чаше воде.
Топлотна енергија и рад
Иако је не можемо видети, топлотна енергија може да нам помогне. Да бисте то демонстрирали, ставите балон и боцу од 1 литра у замрзивач на пет минута. Затим посуду напуните млаком водом. Ставите уста балона преко отвора боце од 1 литра и ставите боцу у посуду са топлом водом. Балон би требало да се надува како се ваздух у бочици загрева. Даље, са балоном који је још увек испружен преко уста бочице, ставите боцу у посуду са леденом водом. Балон би се затим требао смањити и испухати. Поступак надувавања и испухавања балона остварен је топлотном енергијом.
Ватроотпорни балон
Покажите проводљивост и конвекцију топлоте пуњењем два балона: један хладном водом, а други ваздухом. Упалите шибицу и држите је испод балона испуњеног ваздухом - требало би да пукне. Упалите још једну шибицу и држите је испод балона напуњеног водом. Требало би да остане нетакнуто јер вода унутар балона односи топлоту са површине балона. Ова проводљивост и конвекција топлоте спречава да балонска гума достигне температуру топљења, што значи да балон не пуца.
Изолација предмета за спречавање губитка топлотне енергије
Изолација се може користити за спречавање уласка или изласка топлотне енергије из супстанце. Да бисте утврдили ефикасност различитих врста изолације, започните сипањем исте количине топле воде у четири различите стаклене посуде. Измерите температуру воде у свакој тегли. Затим покријте сваку теглу исто, али другачијом врстом изолације: алуминијумском фолијом, новинама, фолијом за мехуриће и вуненом чарапом. Оставите тегле 10 минута, а затим измерите температуру сваке тегле да бисте видели која врста изолације је задржала највише топлотне енергије.