연구 작업 "열전도율". "열전도율에 대한 물리학에서의 열전달 경험의 유형"주제를 연구 할 때 가정 실험 및 과제

옵션 1. 장비: 물과 알코올 램프가있는 테스트 튜브.

액체의 열전도율이 낮다는 것을 증명하기 위해 물을 부피의 테스트 튜브에 붓습니다. 알코올 램프의 불꽃 위에 시험관을 약간 기울여 손으로 잡고 열린 끝에서 물을 가열합니다 (그림 130). 그들은 여기의 물이 빨리 끓는 것을 보여 주지만 큰 난방의 바닥에는 느껴지지 않습니다.

그림: 130 그림. 2.105 그림. 131

경험 4. 가스의 열전도율

옵션 1... 장비 : 테스트 튜브 2 개, 스토퍼 2 개,로드 2 개, 볼 2 개, 스피릿 램프, 삼각대, 서스펜션.

열전도율이 낮은 공기의 열전도율은 짧은 막대가 통과하는 스토퍼로 닫혀있는 두 개의 동일한 시험관을 사용하여 입증됩니다. 강철 볼은 플라스틱 또는 파라핀으로 막대 끝에 부착됩니다 (그림 131). 스피릿 램프 위의 시험관은 한 쪽에서 대류가 발생하고 다른 쪽에서는 공기의 열전도율이 발생하도록 배치됩니다. 하나의 시험관에서 볼이 막대에서 빠르게 떨어집니다.

옵션 2. 그림 참조. 2.105

경험 5. 액체의 대류

옵션 1. 장비: 액체, 과망간산 칼륨, 알코올 램프, 삼각대의 대류 데모 장치.

닫힌 유리관 (그림 132) 인 장치는 삼각대 다리에 고정되어 있습니다. (후자의 경우 유리가 깨질 가능성이 더 높기 때문에 바닥에 튜브를 고정하는 것보다 매달리는 것이 좋습니다.) 튜브는 공기가 없도록 양쪽 팔꿈치의 상단 개구부를 통해 물로 채워집니다. 튜브 내부의 전체 닫힌 경로를 따라 거품.

실험을 수행 할 때 과망간산 칼륨 결정을 격자가있는 숟가락에 넣고 무릎 아래로 내립니다 (두 무릎에 과망간산 칼륨 결정이있는 숟가락 두 개를 동시에 낮출 수 있음). 그런 다음 알코올 램프 가이 무릎의 아래 부분으로 옮겨지고 대류가 관찰됩니다.

그림: 132 그림. 133

경험 6. 가스의 대류

옵션 1. 장비: 정신 램프, 성냥, 연, 금속 포인트.

가스의 대류를 보여주기 위해 종이 뱀이 만들어져 알코올 램프 또는 전기 스토브에서 나오는 뜨거운 공기 흐름에서 회전합니다 (그림 133). (끝에 뱀을 설치할 때 종이를 뚫지 마십시오.)

실험 7. 방사선에 의한 가열

옵션 1. 장비: 방열판, 개방형 데모 압력계, 테이블 램프 (또는 전기 스토브).

데모 압력계 (그림 123 참조)가있는 튜브로 연결된 열 수신기는 라디에이터 반대편 삼각대에 고정되어 있습니다. 발산 체로서 전기 스토브, 뜨거운 물이 담긴 용기 등을 가져갈 수 있습니다. 열 수집기는 어두운면이있는 쪽에서 가져 와서 압력계의 판독 값을 1-2 분 동안 모니터링합니다.

그런 다음 열 수신기는 열 수신기에서 같은 거리에 위치한 램프로 반짝이는 표면으로 회전하고 동시에 압력계 판독 값이 모니터링됩니다. 결론을 내리십시오.

두 번째 실험 시리즈에서는 램프의 백열 (또는 라디에이터까지의 거리)이 감소하고 동일한 조건에서 압력계 판독 값의 변화가 다시 관찰됩니다. 결론을 내리십시오.

옵션 2. 그림 참조. 2.99; 2.101.

질문. 이 경우 액체 압력계 판독 값의 변화

열교환 기와 방열판이 반짝이는 표면으로 서로 마주보고 있거나 검은 색 표면으로 서로 마주 보면 더 빠를까요?

그림: 123 그림. 2.101 그림. 2.99

열전 도성 실험

다른 고체는 열을 다르게 전도합니다. 금속이 최선을 다합니다. 그러나 금속 중에서도 열전도율의 챔피언이 있습니다. 여기에는 소위 "귀금속"(백금, 금,은)이 포함됩니다.

아이언 네일 체험

두꺼운 블록에 못을 박아 베이킹 시트에 올려 놓으십시오.
바닥에서이 긴 손톱까지 플라스틱 또는 왁스로 여러 개의 작은 손톱을 붙입니다. 손톱 밑에 불타는 양초로 대체하십시오.

보세요 : 하나의 카네이션이 떨어졌습니다 ..., 다른 ... 세 번째 ...
차례로 엄격하게.

목재 체험

손톱이 식 으면 빼내고 남은 구멍에 가시를 삽입합니다.
그녀와 같은 경험을 반복하십시오.

사진이 완전히 달라집니다!
뿌리의 끝이 켜지고 카네이션은 여전히 \u200b\u200b붙을 것입니다. 나무는 철보다 열을 훨씬 더 많이 전도한다는 것이 밝혀졌습니다.

유리 체험

적절한 두께의 유리 막대 또는 튜브가 있으면 실험을 반복하십시오.
물론 타지 않지만 나무보다 열을 잘 전달하지 않습니다.

스푼 체험

은과 니켈 합금 두 티스푼을 섭취하십시오. 스테아린 방울로 종이 클립을 부착하십시오. 손잡이와 종이 클립이 다른 방향으로 튀어 나오도록 숟가락을 유리에 넣으십시오. 끓는 물을 유리 잔에 붓는다. 숟가락이 가열됩니다. 은 숟가락으로 스테아린이 녹고 클립이 떨어집니다. 다른 숟가락은 종이 클립에서 전혀 떨어지지 않거나 나중에 숟가락이 뜨거워지면 떨어집니다.

물론 숟가락은 모양과 크기가 같아야합니다. 은 스푼이 없으면 가지고있는 스푼을 사용하되 금속이 다른 스푼 만 사용하십시오. 가열이 더 빨리 일어나는 곳에서는 그 금속이 열을 더 잘 전도하고 더 열전 도성이 있습니다.

코인 체험

다른 물질은 열을 다르게 전도합니다. 이것은 약간의 경험에서 분명히 볼 수 있습니다.
나무 조각에 동전을 붙이고 흰 종이로 싸십시오. 이 모든 것을 잠시 촛불에 가져 와서 불꽃이 종이 위에 동전이있는 곳에만 닿도록합니다. 종이에 불이 붙지 않도록하십시오. 그러나 종이는 여전히 숯을 타서 동전 주위에 타 버렸다.

동전 자체가있는 곳에는 흰색 원이 불에 닿지 않았습니다. 동전의 금속은 좋은 열전 도성 물질로 화염의 열을 흡수하고 종이가 타지 않도록 보호했습니다.

다공성 신체의 열전도율

고체, 세라믹, 플라스틱, 목재 및 직물 중에서 최악의 열을 전도합니다.

그래서 찻 주전자 나 프라이팬의 손잡이가 플라스틱이나 나무로 만들어진 것입니다. 그리고 손잡이가 금속이면 손가락을 태우지 않으려면 걸레를 사용해야합니다. 또한 열을 잘 전달하지 못하고 화상으로부터 손을 보호하고 단열재 역할을합니다.

경험

탈지면으로 된 작은 공을 털어 내고 온도계 공에 감습니다.
이제 일부 히터에서 일정 거리에 온도계를 잠시 유지하고 온도가 어떻게 상승했는지 확인합니다. 그런 다음 같은 면모 공을 짜서 온도계 공 주위에 단단히 감싸고 램프로 다시 가져옵니다. 두 번째 경우에는 수은이 훨씬 더 빨리 상승합니다.
이것은 압축 된 탈지면이 열을 훨씬 더 잘 전도한다는 것을 의미합니다!

면모의 높은 단열 특성은면 자체가 아닌 보풀이있는 모직의 섬유 사이에 갇힌 공기에 의해 제공됩니다. 섬유질 구조로 인해 더 많은 공기를 유지할 수 있기 때문에 양모는 탈지면보다 따뜻합니다.

주택 건설을위한 단열재의 생산은 동일한 원칙에 기초합니다. 그들은 가능한 한 많은 공극을 만듭니다.

가스의 열전도율

겨울에는 단열재를 바르고 따뜻한 코트 나 모피 코트를 입습니다. 다른 가스와 마찬가지로 탈지면 또는 모피 섬유 사이에 포함 된 공기는 열 전도율이 낮습니다.

따라서 추위로부터 무언가를 보호하기 위해 단열재가 사용됩니다. 그러나 과도한 열에서도 단열 조치를 취해야합니다. 하강하는 우주선이 지구 대기에서 빠른 속도로 비행하면 벽이 공기와 마찰되어 매우 뜨거워집니다. 선박 내부의 승무원과 장비를 고온으로부터 보호하기 위해 단열, 내열 커버가 사용됩니다. 열을 잘 전도하지 않는 재료 층으로 구성됩니다.

테스트 1

가스는 열을 잘 전도하지 못한다고 이미 알려져 있습니다.
어린이 접시에서 알루미늄 판을 가져다가 작은 불에 태우고 충분히 뜨거워지면 그 위에 물 반 티스푼을 부으십시오.

예상대로 물은 즉시 증발하지 않습니다. 물은 편평한 공처럼 굴러갑니다. 스페 로이드가 플레이트의 가장 낮은 곳으로 이동하고 뜨거운 금속 위에서 얼게됩니다. 물이 곧바로 수증기로 변하지 않는 것이 이상하게 보입니다. 물론 물은 증발하지만 물이 바뀌는 바로이 증기는 뜨거운 금속으로부터 큰 구상 방울을 보호합니다. 이 경우 증기는 우수한 단열재로 밝혀졌습니다.

테스트 2

세탁물을 다림질 할 때 다리미를 뒤집고 충분히 뜨거우면 물을 뿌린다. 그것은 즉시 아이언 위로 빠르게 굴러가는 작은 둥근 공으로 변할 것입니다.

이 작은 구형 방울은 즉시 증발하지 않았으며 "증기 베개"라는 스팀 층에 의해 철의 열로부터 보호되었습니다. 이 "증기 쿠션"에 물 공과 뜨거운 다리미를 타고 여행했습니다.

테스트 3

드라이 아이스 몇 개를 가져다가 알루미늄 판의 매끄러운 표면에 놓습니다. 플레이트를 다른 방향으로 기울입니다. 드라이 아이스 조각은 매끄러운 표면 위로 쉽게 미끄러집니다. 알루미늄 판의 따뜻한 표면 (그 온도는 드라이 아이스의 온도와 최소 100도 차이가 있음)는 이산화탄소가 더 격렬하게 진화하도록 도와줍니다. 드라이 아이스 조각 아래에서 "이산화탄소 쿠션"이 얻어지고 그 위에 미끄러짐이 발생합니다.

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1. 소개.

이 프로젝트는 물리학의 중등 일반 교육 표준에 따라 개발되었습니다. 이 프로젝트를 작성할 때 열 현상에 대한 연구, 일상 생활 및 기술에서의 적용을 고려했습니다. 이론적 인 자료 외에도 연구 작업에 많은 관심을 기울이고 있습니다. 이것은 "몸의 내부 에너지가 어떤 방식으로 변할 수 있는지", "다른 물질의 열전도율이 같은가요?"라는 질문에 답하는 실험입니다. 더 뜨거워진다”; 정보, 사진의 검색 및 처리 프로젝트 작업 시간 : 1 ~ 1.5 개월 프로젝트 목표 : * 학생들이 열 현상에 대한 지식의 실질적인 구현 * 독립적 인 연구 활동을위한 기술 형성 *인지 적 관심의 개발; * 논리적 및 기술적 사고의 개발 * 중요한 요구와 관심에 따라 물리학의 새로운 지식을 독립적으로 습득 할 수있는 능력 개발

2. 주요 부분.

2.1. 이론적 부분

삶에서 우리는 실제로 매일 열 현상에 직면합니다. 그러나 우리가 물리학을 잘 안다면 이러한 현상이 설명 될 수 있다고 항상 생각하지는 않습니다. 물리학 수업에서 우리는 내부 에너지를 바꾸는 방법, 즉 열 전달과 신체 또는 신체 자체에 대한 작업 수행에 대해 알게되었습니다. 온도가 다른 두 물체가 접촉하면 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 에너지가 전달됩니다. 이 과정은 물체의 온도가 같을 때까지 계속됩니다 (열 평형이 발생 함). 이 경우 기계 작업이 수행되지 않습니다. 신체 또는 신체 자체에 대한 작업을하지 않고 내부 에너지를 변화시키는 과정을 열 전달 또는 열 전달이라고합니다. 열 전달을 통해 에너지는 항상 따뜻한 몸에서 덜 가열 된 몸으로 전달됩니다. 역 프로세스는 저절로 (자체적으로) 발생하지 않습니다. 즉, 열 교환은 되돌릴 수 없습니다. 열 전달은 별과 행성의 진화, 지구 표면의 기상 과정 등 자연의 많은 과정을 결정하거나 동반합니다. 열 전달 유형 : 열 전도, 대류, 복사.

열 전도성신체의 더 가열 된 부분에서 덜 가열 된 부분으로 에너지가 전달되는 현상은 신체를 구성하는 입자의 열 운동과 상호 작용의 결과로 불립니다.

금속은 열전도율이 가장 높으며 물보다 수백 배나 많습니다. 예외는 수은과 납이지만 여기에서도 열전도율은 물보다 10 배 더 큽니다.

금속 스포크를 뜨거운 물 한잔에 떨어 뜨렸을 때, 스포크 끝도 곧 뜨거워졌습니다. 따라서 모든 종류의 에너지와 마찬가지로 내부 에너지는 한 신체에서 다른 신체로 전달 될 수 있습니다. 내부 에너지는 신체의 한 부분에서 다른 부분으로 전달 될 수 있습니다. 예를 들어 손톱의 한쪽 끝이 불꽃으로 가열되면 손에있는 다른 쪽 끝이 점차 가열되어 손을 태 웁니다.

2.2. 실용적인 부분.

고체, 액체 및 기체에 대한 일련의 실험을 통해이 현상을 연구합시다.

경험 번호 1

그들은 알루미늄 숟가락, 나무, 세 번째 플라스틱, 네 번째 스테인리스 합금, 다섯 번째은 등 다양한 품목을 가져갔습니다. 꿀 방울과 함께 각 숟가락에 종이 클립을 부착했습니다. 종이 클립이 달린 손잡이가 다른 방향으로 튀어 나오도록 숟가락을 뜨거운 물 한잔에 넣습니다. 숟가락이 가열되고 따뜻해지면 꿀이 녹고 스테이플이 떨어집니다.

물론 숟가락은 모양과 크기가 같아야합니다. 가열이 더 빨리 일어나는 곳에서는 그 금속이 열을 더 잘 전도하고 열전도율이 더 높습니다. 이 실험을 위해 저는 끓는 물 한 컵과 알루미늄,은, 플라스틱, 스테인리스의 네 종류의 숟가락을 가져 왔습니다. 나는 그것들을 유리 잔에 하나씩 담그고 몇 분 안에 가열 될 시간을 기록했다. 그게 내가 한 일입니다.

결론 : 나무와 플라스틱으로 만든 숟가락은 금속으로 만든 숟가락보다 가열하는 데 시간이 더 오래 걸리므로 금속이 열전도율이 좋다는 의미입니다.

경험 2

나무 막대기의 끝을 불 속으로 가져 오자. 점화됩니다. 바깥 쪽 막대기의 다른 쪽 끝은 차가울 것입니다. 이것은 목재가 열전도율이 낮다는 것을 의미합니다.

얇은 유리 막대의 끝을 영등의 불꽃에 가져옵니다. 잠시 후 가열되지만 다른 쪽 끝은 차갑게 유지됩니다. 결과적으로 유리는 열전도율이 낮습니다.

금속 막대의 끝을 화염으로 가열하면 곧 전체 막대가 매우 뜨거워집니다. 우리는 더 이상 그것을 우리 손에 잡을 수 없을 것입니다.

이것은 금속이 열을 잘 전도한다는 것을 의미합니다. 즉, 열전도율이 높습니다. staff-ve go-ri-zon-tal- but for-crepe-flax ster-zhen에서. 막대에서 일대일 구멍을 통해 수직이지만 왁스 같은 금속 못으로 고정됩니다.

양초는 막대의 가장자리에 배치됩니다. 막대의 가장자리가 on-gray-wa-et-sya이므로 in-ste-pen-no ster-zhen pro-gre-va-et-Xia입니다. 막대에서 스터드가 고정 된 위치에 열이 도달하면 스테아린이 녹고 카네이션이 떨어집니다. 우리는이 경험에서 뺑뺑이 문제가 없다는 것을 알 수 있습니다. 공동 답변 수의사이지만 na-blu-da-em-sya warm-lo-pro-water ness입니다.

3 번 경험

다른 금속은 열전도율이 다릅니다. 물리학 사무실에는 서로 다른 금속이 서로 다른 열전도도를 갖는지 확인할 수있는 장치가 있습니다. 그러나 집에서 우리는 집에서 만든 장치의 도움으로 이것을 확인할 수있었습니다.

고체의 다양한 열전도율을 표시하는 장치입니다.

우리는 고체의 다른 열전도율을 표시하는 장치를 제조했습니다. 이를 위해 그들은 빈 알루미늄 호일 캔, 두 개의 고무 링 (수제), 알루미늄, 구리 및 철로 만든 와이어 3 개, 타일, 뜨거운 물, 손을 들어 올린 작은 남자 인형 3 개를 사용했습니다. 종이

장치 제조 절차 :

와이어를 문자 "G"모양으로 구부립니다.

고무 링으로 캔 외부에서 강화하십시오.

(녹은 파라핀 또는 플라스틱을 사용하여) 와이어 세그먼트의 수평 부분에서 종이 맨을 걸으십시오.

장치 작동 확인... 병에 뜨거운 물을 붓고 (필요한 경우 전기 스토브에 물병을 데 웁니다) 어느 숫자가 1, 2, 3으로 떨어지는 지 확인합니다.

결과. 첫 번째 숫자는 구리선에 고정되고 두 번째는 알루미늄에, 세 번째는 강철에 고정됩니다.

산출. 고체에 따라 열전도율이 다릅니다.

다른 물질의 열전도율은 다릅니다.

경험 No. 4

이제 액체의 열전도도를 고려해 보겠습니다. 물로 시험관을 가져다가 윗부분을 가열하기 시작합니다. 표면 근처의 물은 곧 끓고 시험관 바닥에서이 시간 동안 만 가열됩니다. 이것은 액체의 열전도율이 낮다는 것을 의미합니다.

경험 번호 5

가스의 열전도도를 조사해 보겠습니다. 손가락에 마른 시험관을 대고 알코올 램프의 불꽃에 거꾸로 가열합니다. 이 경우 손가락이 오랫동안 따뜻하지 않습니다. 이것은 기체 분자 사이의 거리가 액체와 고체의 거리보다 훨씬 더 멀다는 사실 때문입니다. 결과적으로 가스의 열전도율은 훨씬 적습니다.

양모, 털, 새 깃털, 종이, 눈 및 기타 다공성 물체는 열전도율이 낮습니다.

이것은 이러한 물질의 섬유 사이에 공기가 있다는 사실 때문입니다. 그리고 공기는 열전도율이 좋지 않습니다.

그래서 푸른 잔디가 눈 아래에 보존되고 겨울 작물은 얼지 않도록 보존됩니다.

경험 번호 6

그는 솜털로 된 작은 공을 체온계 전구에 감싼 다음 화염에서 일정 거리를두고 체온계를 잡고 온도가 어떻게 상승하는지 알아 차 렸습니다. 그런 다음 똑같은 면모 공을 짜내고 온도계 전구 주위에 단단히 감아 램프로 가져 왔습니다. 두 번째 경우에는 수은이 훨씬 더 빨리 상승합니다. 이것은 압축 된 탈지면이 열을 훨씬 더 잘 전도한다는 것을 의미합니다!

가장 낮은 열전도율은 진공 (공기가없는 공간)에 있습니다. 이것은 열전도율이 신체의 한 부분에서 다른 부분으로 에너지를 전달하는 것으로 분자 또는 다른 입자가 상호 작용할 때 발생한다는 사실에 의해 설명됩니다. 입자가없는 공간에서는 열전도를 할 수 없습니다.

3. 결론.

물질마다 열전도율이 다릅니다.

고체 (금속)는 열전도율이 높고 액체가 적고 가스가 적습니다.

우리는 일상 생활, 기술 및 자연에서 다양한 물질의 열전도율을 사용할 수 있습니다.

열전도 현상은 응집 상태에 관계없이 모든 물질에 내재되어 있습니다.

이제 어려움없이 질문에 대해 물리적 인 관점에서 대답하고 설명 할 수 있습니다.

1. 추운 날씨에 새들은 왜 깃털을 부 풀리나요?

(깃털 사이에 공기가 있고 공기는 열 전도율이 낮습니다).

2. 모직 의류가 합성 섬유보다 추위로부터 더 나은 보호를 제공하는 이유는 무엇입니까?

(모발 사이에 공기가있어 열을 잘 전달하지 못합니다).

3. 날씨가 추운 겨울에 고양이는 왜 공처럼 웅크 리고 잠을 자나요? (공 모양으로 말리면 열을 발산하는 표면적이 줄어 듭니다.)

4. 납땜 인두, 다리미, 팬, 냄비의 손잡이가 나무 나 플라스틱으로 된 이유는 무엇입니까? (나무와 플라스틱은 열전도율이 낮기 때문에 금속 물체를 가열 할 때 나무 나 플라스틱 손잡이를 잡고 손을 태우지 않습니다.)

5. 겨울철에 호 열성 식물의 덤불과 덤불이 톱밥으로 덮여있는 이유는 무엇입니까?

(톱밥은 열전도율이 낮기 때문에 식물이 얼지 않도록 톱밥으로 덮여 있습니다.)

6. 어떤 부츠가 서리로부터 더 잘 보호됩니까?

(넓은 공기는 열을 잘 전달하지 않기 때문에 열을 유지하는 부츠의 또 다른 층입니다).

4. 사용 된 문헌 목록.

인쇄판 :

1. A.V. Peryshkin Physics Grade 8 -M : Bustard, 2012 년.

2. M.I. Bludov 물리학에 대한 대화 파트 1 -M : Enlightenment 1984.

인터넷 자원 :

1. http : //class-fizika.narod.ru/8_3.htm

2.http : //ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2 % D0 % BE % D0 % B4 % D0 % BD % D0 % BE % D1 % 81 % D1 % 82 % D1 % 8C

이 강의에서는 열전도도의 개념에 대해 설명합니다.

열전도도는 열 전달 유형 중 하나이며 신체의 더 가열 된 부분 (몸체)에서 덜 가열 된 부분으로 내부 에너지를 전달하는 것과 관련이 있습니다.

우리 각자는 우연히 스토브에서 프라이팬의 철 손잡이를 잡을 때 열전도율에 직면합니다. 공기의 열전도율이 낮 으면 이중 프레임을 사용하여 겨울 동안 아파트를 단열 할 수 있습니다. 그리고 그러한 예가 많이 있습니다. 따라서 열전도율은 우리가 연구 할 가장 중요한 물리적 열 현상 중 하나입니다.

지난 강의에서 열 전달 (그림 1)이 세 가지 유형이라는 것을 알아 냈습니다. 열전도율, 대류 및 복사(그림 2). 이 강의에서는 첫 번째 유형의 열 전달, 즉 열 전도성.

그림: 1. 열전달

그림: 2 유형의 열 전달

열전도율은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 응집 상태에있는 물질의 특징입니다 (그림 3).

그림: 3. 열전도율은 모든 응집 상태에 내재되어 있습니다.

이 경우 고체 (금속)는 열전도율이 가장 높고 (그림 4a) 가스가 가장 낮습니다 (그림 4b).

그림: 4 다양한 물질의 열전도 계수

열전도율은 신체의 내부 구조와 관련이 있으며 분자의 배열, 이동 및 상호 작용에 따라 달라집니다 (그림 5).

그림: 5. 열전도 도와 몸체 내부 구조의 연결

열전도율을 사용하면 물질이 전달 되더라도 에너지가 입자에서 입자로 또는 직접 접촉하는 동안 한 몸체에서 다른 몸체로 전달된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 실제로 열전도율의 정의를 공식화합시다.

정의.열 전도성에너지가 입자의 충돌이나 두 물체의 직접 접촉을 통해 신체의 한 부분에서 다른 부분으로 전달되는 현상입니다.

그림: 6. 열전도율 정의 예시

이 현상에 대한 연구는 주로 경험적으로 수행되었습니다. 이 현상을 연구하기위한 첫 번째 실험은 갈릴레오 갈릴레이 (Galileo Galilei)에 의해 수행 된 것으로 보입니다 (그림 7).

그림: 7. 갈릴레오 갈릴레이 (1564-1642)

그의 실험의 본질은 간단했다. 갈릴레오는 그의 온도계 근처에 다양한 물체를 놓고 (그림 8) 온도의 변화를 관찰했다. 그 후 그는 신체가 열을 잘 전달하는지 여부에 대한 결론을 도출했습니다.

그림 8. 갈릴레오의 온도계

정의.열전도 과정에너지를 한 입자에서 서로 매우 근접한 다른 입자로 전달하는 과정입니다 (그림 9).

그림: 9. 열전도 과정

금속에서는 입자가 서로 가까이 위치하기 때문에 열전도율이 더 높습니다 (그림 10).

그림: 10. 금속의 열전도율

액체에서 분자는 매우 가깝지만 매우 잘 분리되어 있습니다 (그림 11).

그림: 11. 액체의 열전도율

가스는 열전도도가 가장 낮습니다. 분자는 서로 멀리 떨어져 있으며 에너지를 전달하려면 충돌해야하므로 에너지 전달 과정이 다소 느립니다 (그림 12).

그림: 12. 가스의 열전도율

금속의 열전도도를 명확하게 보여주는 실험을 고려하십시오.

알루미늄 막대가 삼각대에 수평으로 고정되어 있습니다. 나무 이쑤시개는 왁스를 사용하여 일정한 간격으로 막대에 수직으로 고정됩니다. 양초가 막대의 가장자리로 가져옵니다 (그림 13).

막대의 가장자리가 뜨거워지고 알루미늄은 다른 금속과 마찬가지로 열전도율이 상당히 좋으므로 막대가 점차적으로 가열됩니다. 열이 이쑤시개가 막대에 부착 된 지점에 도달하면 스테아린이 녹고 이쑤시개가 떨어집니다.

그림: 13. 경험 증명

이 실험에서는 물질의 이동이 없으므로 열전도도가 관찰됩니다.

우리는 열전도 현상을 고려했으며 결론적으로 중요한 사실을 상기하고 싶습니다. 입자가 없으며 열전도도가 없습니다.

다음 강의에서는 다른 유형의 열 전달 인 대류에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.

레퍼런스 목록

Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / 에드. Orlova V.A., Roizen I.I. 물리학 8.-M. : Mnemosyne.
Peryshkin A.V. 물리학 8.-M. : Bustard, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. 물리학 8.-M. : 교육.

인터넷 포털 "experiment.edu.ru"()
인터넷 포털 "festival.1september.ru"()
인터넷 포털 "class-fizika.narod.ru"()

숙제

피. 13, 문단 4, 질문 # 1-6, 연습 1 (1-3). Peryshkin A.V. 물리학 8.-M. : Bustard, 2010.
가스의 열전도율이 낮은 이유는 무엇입니까?
낡은 주전자를 불에서 꺼낸 후 똑같이 새 주전자보다 더 천천히 식히는 이유는 무엇입니까?
이중 창틀은 무엇입니까?
중앙 아시아의 주민들은 더위 동안 왜 탈지면과 모자를 착용합니까?

현대 학교에서 자연 과학을 공부할 때 교육 자료의 명확성은 매우 중요합니다. 가시성을 통해 연구중인 주제를 빠르고 심층적으로 동화하고 어려운 문제를 이해하고 주제에 대한 관심을 높일 수 있습니다. 디지털 실험실은 자연 과학 분야의 다양한 학교 연구를 수행하기위한 새롭고 현대적인 장비입니다. 그들의 도움으로 학교 커리큘럼에 포함 된 작업과 완전히 새로운 연구를 수행 할 수 있습니다. 실험실을 사용하면 물리학 실험실 키트에 포함 된 새로운 측정 기기 (힘, 거리, 압력, 온도, 전류, 전압 센서) 덕분에 작업 과정과 결과 처리 과정에서 가시성이 크게 향상됩니다. , 조명, 소리, 자기장 등)). 디지털 실험실의 장비는 보편적이며 다양한 실험 설치에 포함될 수 있으며 학생과 교사의 시간을 절약하고 학생들이 창의력을 발휘하도록 장려하여 측정 매개 변수를 쉽게 변경할 수 있습니다. 또한 비디오 분석 프로그램을 통해 비디오 조각에서 데이터를 얻을 수 있으므로 학생들이 직접 촬영 한 실제 상황과 교육 및 인기 비디오 조각을 예로 사용하고 정량적으로 탐색 할 수 있습니다.

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물리학 주제 "열량 및 열용량"에 대한 실증 실험의 체계적인 개발

이 개발의 목적 : 교육 과정에서 "디지털 실험실"을 사용할 수있는 가능성을 보여주는 것입니다. 물질의 비열 측정 가능성 보여주기

이 개발은 교실 밖에서 수업을 수행하기 위해 실험실 작업 중에 새로운 자료를 설명 할 때 사용할 수 있습니다.

디지털 실험실 TriLink 측정 인터페이스 구성 물리학 용 디지털 센서

하드웨어 스크린 및 멀티미디어 프로젝터 삼각대 (2 개) 테스트 튜브 (2 개) 물, 알코올 온도 센서 0-100 ° C (2 개) 금속 실린더 (2 개) 스피릿 램프 (2 개) 비커 열량계 고온 물

경험 : 물과 알코올의 열용량 차이 끓는 물에 두 개의 실린더를 가열하고, 한 실린더는 물이 담긴 시험관에 녹는 숟가락으로 내리고, 두 번째 실린더는 실온에서 알코올이 든 시험관에서 내립니다. 실린더를 시험관에 내린 후 시험관의 상단을 잡고 센서를 빠르게 삽입하고 센서 본체를 강판에 고정하고 시험관을 회전시켜 시험관의 액체를 교반하기 시작해야합니다. 센서.

우리는 일하고 있습니다

물리학 수업에서 디지털 랩 사용

관심을 가져 주셔서 감사합니다 !!!

시사:

시립 예산 교육 기관

PORONAYSKA의 중등 교육 학교 №7

실증 실험의 체계적인 개발

물리학 주제에

"열량과 열용량"

8 학년 학생

MBOU 중등 학교 No. 7, Poronaysk

Poronaysk

2014

1. 소개

2. 주요 부분

3. 결론

4. 기술 지원

1. 소개

저는 1994 년부터 Poronaysk 고등학교 7-11 학년에서 물리학을 가르치고 있습니다. 내 과목에 대한 관심을 심어주기 위해서는 고등학교 물리학의 필수 유기적 부분 인 실증 실험이 필요하다고 생각합니다.

데모 실험은 이전에 축적 된 예비 아이디어를 형성하며, 물리학 연구 시작 시점에는 모든 사람에게 맞지 않습니다. 물리학 과정 전반에 걸쳐 이러한 실험은 학생들의 시야를 보완하고 확장합니다. 그들은 새로운 물리적 현상과 과정에 대한 정확한 초기 아이디어를 일으키고, 패턴을 밝히고, 연구 방법을 소개하고, 새로운 장치와 설치의 구조와 작동을 보여줍니다. 데모 실험은 지식의 원천이되어 학생들의 기술과 능력을 개발합니다.

실험은 교육의 초기 단계, 즉, 학생들이 물리학을 처음 공부하기 시작하는 7-8 학년 때 특히 중요합니다. 백 번 듣는 것보다 한 번 보는 것이 낫다고 생각합니다.

2. 주요 부분

이 개발의 목적 : 교육 과정에서 "디지털 실험실"을 사용할 수있는 가능성을 보여주는 것입니다. 8 학년의 "열 현상"주제 연구에서 "Archimedes"실험실의 사용을 고려하십시오.

데모. 열량 및 열용량

데모 목적물질의 비열 측정 가능성을 보여줍니다.

데모 중에 "열량", "물질의 비열 용량"에 대한 지식 요소가 소개됩니다. 측정 할 수있는 물리량으로서 비열 용량의 아이디어를 형성하기 위해 여러 가지 간단한 실험을 수행 할 것을 제안한다.

열용량 개념에 대한 일련의 실험을 수행하기 전에 학생들은 '열량'을 '열량'으로 인식했을 때 '몸의 열용량'개념 도입의 역사에 대해 이야기하도록합니다. 눈에 보이지 않고 무게가없는 액체 "칼로리", 체내 체액 수준의 척도로서의 온도. "체의 열용량"은 체온과 체내에 흐르는 "열량"의 양 사이의 비례 계수로 간주되었습니다. 용기의 용량이 클수록 액체의 변화가 적을수록 신체의 열용량이 커지고 온도 수준의 변화가 적습니다.

그러나 다른 물질의 동일한 질량의 몸체와 다른 몸체에서받은 동일한 양의 열을 사용하면 온도가 다른 방식으로 변합니다. 따라서 물질의 비열 용량 개념이 도입되었고, '몸체의 열용량'은 그것이 만들어지는 물질의 비열 용량에 의해 체질량의 곱으로 계산되었습니다.

현대 개념에 따르면 열량 Q는 신체가 일을 수행하지 않는 상태에서 신체 내부 에너지의 변화입니다. 열용량 C는 신체에서 받거나 발산하는 열량과 온도 변화 사이의 비례 계수입니다.

다른 물질 (물)과 비교하여 물질의 열용량을 추정하기 위해 물질의 동일한 질량 (물과 알코올)에 동일한 양의 에너지가 주어지고이 에너지의 추가로 인한 온도 변화가 기록됩니다.

경험 : 물과 알코올의 열용량 차이

물의 열용량이 알코올의 열용량보다 크다는 결론은 같은 양의 열을 얻으면 알코올이 더 많이 가열된다는 것을 보여줌으로써 만들 수 있습니다.

두 개의 실린더를 끓는 물에 가열하고, 하나의 막대를 녹는 숟가락으로 물이 담긴 시험관에, 두 번째 막대를 실온에서 알코올이 담긴 시험관에 내립니다.

실린더를 튜브에 넣은 후 튜브의 상단을 잡고 빠르게 센서를 삽입하고 센서 본체를 강판에 고정하고 튜브를 센서 주위로 회전시켜 튜브 안의 액체를 교반하기 시작해야합니다. 그래프는 센서 끝 부분의 액체 증발로 인해 센서 온도가 실내 온도 아래로 내려간 다음 물과 센서의 민감한 요소가 뜨거운 실린더 근처에 가열되어 최대 값으로 급증하는 것을 보여줍니다. 시험관에서 액체의 교반으로 인해 고정 값에 도달합니다. 보시다시피, 관측 된 온도 변화는 열 용량의 차이 (약 2 배)에 따라 필요한 차이에 도달하지 않습니다.

필요한 값에 접근하려면 80 이하의 온도로 가열 된 실린더로 실험을 수행하는 것이 좋습니다.0 C, 알코올은 87에서 끓기 때문에0 C. 실린더의 초기 온도의 정확한 수치는 거의 동일하다면 중요하지 않습니다.