Експерименти з передачею тепла та енергії

Енергія класифікується на дві основні категорії: потенційну та кінетичну. Потенційна енергія - це енергія, що міститься в об'єкті, і знаходиться у багатьох видах, таких як хімічна, теплова та електрична. Кінетична енергія - це енергія, що міститься в рухомому об’єкті. Процес зміни одного виду енергії на інший називається перетворенням енергії. Цей перенос енергії можна продемонструвати в різних експериментах.

Помістіть металеву ложку в гарячу воду і залиште на хвилину. Торкніться кінця ложки, не зануреної у воду. Повторіть це за допомогою ложок з різних матеріалів, таких як пластик, алюміній, нержавіюча сталь та деревини. Визначте, який матеріал зростав найгарячішим у воді. Провідність - це передача теплової енергії, або тепла, між речовинами через їх температурні перепади. Теплова енергія передається з області з більш високою температурою в область з нижчою. Метали є кращими провідниками, ніж пластмаси, тому, коли ви поміщаєте ложки в гарячу воду, висока температура води легко переноситься на металеву ложку з нижчою температурою.

Передача тепла може спричинити застуду холодних речовин. Помістіть морозиво у дві миски. Зразіть морозиво в першій мисці. Зверніть увагу, як холодно в роті. В другу миску залийте морозиво молоком і спробуйте. Він відчуває себе холоднішим через передачу тепла. Морозиво відчуває холод, оскільки воно має менше тепла, ніж рот. Чим швидше тепло віддаляється від морозива з внутрішньої частини рота, тим морозиво відчувається холодніше. У морозиві є бульбашки, які діють як ізоляція. У молоці немає цих бульбашок, тому він робить кращий провідник або шлях для проходження тепла по ньому. Покриття молоком на другій чаші морозива переносить тепло від рота до морозива швидше, ніж одне морозиво, викликаючи відчуття холоду.

Розсіяти шість копійок на рівній поверхні, щоб зобразити атоми або молекули всередині речовини. Покладіть одну копійку на шість дюймів від решти. Стріляйте цією копійкою пальцем у бік інших монет. Одна копійка представляє атом або молекулу, що містить більше кінетичної енергії, ніж інші копійки. Зміни в копійках при попаданні показують передачу енергії від рухомої монети до групи. Зйомка монети змушує її рухатися. Він потрапляє в нерухомі монети, передаючи їм свою енергію, і вони також рухаються. Цей переказ також спричиняє зупинку копійки, яку ви розстріляли.

Продемонструйте поглинання тепла в експерименті із використанням сонячної енергії. Покладіть кубик льоду на шість різнокольорових аркушів паперу. Використовуйте чорно-білий, а потім ще чотири кольори, наприклад, синій, червоний, жовтий та зелений. Помістіть карти на сонце і спостерігайте, яка тане першою та останньою. Куб на чорному папері швидше розтане, оскільки чорний поглинає більше світла, ніж інші кольори. Куб на білому папері буде плавитися найповільніше, оскільки білий відображає світло, а не поглинає його. Коли сонячне світло поглинається, сонячна енергія перетворюється на тепло, яке тане кубики льоду.