Теплова енергія - це основне поняття у фізиці, з яким повинні бути знайомі всі студенти. На щастя, теплова енергія піддається деяким простим, спостережуваним і захоплюючим експериментам, щоб піддати молодих студентів науці про тепло. Експерименти можуть продемонструвати теплопоглинання різних кольорів, протипожежну захист, створення робіт та роль ізоляції.
Колір і тепло
Один з найпростіших експериментів з тепловою енергією передбачає демонстрацію того, як різні кольори по-різному поглинають сонячну енергію. Спочатку оберніть кілька однакових склянок у папір різних кольорів. Потім залийте кожну склянку такою ж кількістю води. Далі залиште окуляри під прямими сонячними променями на одну годину. Нарешті, перевірте температуру кожної склянки води.
Теплова енергія та робота
Хоча ми цього не бачимо, теплова енергія може нам допомогти. Щоб це продемонструвати, поставте повітряну кульку та 1-літрову пляшку в морозильну камеру на п’ять хвилин. Далі наповніть миску теплою водою. Покладіть горловину кулі над отвором 1-літрової пляшки і поставте пляшку в миску з теплою водою. Повітряна куля повинна надуватися, коли повітря всередині пляшки прогрівається. Далі, коли повітряна куля все ще натягнута над горловиною пляшки, помістіть пляшку в миску з крижаною водою. Потім повітряна куля повинна зменшитися і здутися. Робота з надування і спуску повітряної кулі була виконана за допомогою теплової енергії.
Пожежна куля
Продемонструйте провідність і конвекцію тепла, наповнивши дві повітряні кулі: одну холодною водою, а другу - повітрям. Запаліть сірник і потримайте його під повітряною кулею - вона повинна розірватися. Запаліть ще одну сірник і потримайте її під наповненою водою повітряною кулею. Він повинен залишатися цілим, оскільки вода всередині аеростата відводить тепло від поверхні аеростата. Ця провідність і конвекція тепла заважає балоновому каучуку досягти температури плавлення, тобто балон не лопається.
Ізоляція об’єкта для запобігання втраті теплової енергії
Ізоляцію можна використовувати, щоб теплова енергія не потрапляла або не виходила з речовини. Щоб визначити ефективність різних типів ізоляції, почніть з наливання однакової кількості гарячої води в чотири різні скляні банки. Виміряйте температуру води в кожній банці. Далі накрийте кожну банку однаковим, але іншим видом ізоляції: алюмінієвою фольгою, газетою, пухирчастою плівкою та вовняним носком. Нехай банки сидять 10 хвилин, потім виміряйте температуру кожної банки, щоб побачити, який тип ізоляції зберігав найбільшу теплову енергію.