ما هي المواد التي لها توصيل حراري ضعيف. II المسابقة الدولية للبحث والأعمال الإبداعية للطلاب "تبدأ في العلوم
1 موروزوفسك ، فرع المدرسة الداخلية لجامعة القوزاق جامعة الدولةالتقنيات والإدارة التي تحمل اسم K.G. رازوموفسكي (First جامعة القوزاق) "، فصيلة 8/1
موسينا أو في. (موروزوفسك ، فرع من جامعة القوزاق كاديت الصعود FSBEI HE "جامعة موسكو الحكومية للتكنولوجيا والإدارة تحمل اسم K.G. Razumovsky (جامعة القوزاق الأولى)")
Peryshkin A.V. الصف الثامن في الفيزياء. - م: بوستارد ، 2012.
بلودوف م. حوارات في الفيزياء الجزء الأول - م: التربية ، 1984.
عنوان URL: http://class-fizika.narod.ru/8_3.htm.
URL: http://en.wikipedia.org/wiki/٪ D0٪ BE٪ D0٪ B4٪ D0٪ BD٪ D0٪ BE٪ D1٪ 81٪ D1٪ 82٪ D1٪ 8C.
تم تصميم المشروع وفق معيار المتوسط تعليم عامفي الفيزياء. عند كتابة هذا المشروع ، تم النظر في دراسة الظواهر الحرارية وتطبيقها في الحياة اليومية والتكنولوجيا. بالإضافة إلى المواد النظرية ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام للعمل البحثي - هذه تجارب تجيب على الأسئلة "كيف يمكن تغيير الطاقة الداخلية للجسم" ، "هل الموصلية الحرارية هي نفسها مواد مختلفة"،" لماذا ترتفع نفاثات الهواء الدافئ أو السائل إلى أعلى "،" لماذا ترتفع درجة حرارة الأجسام ذات السطح الداكن أكثر "؛ البحث عن المعلومات والصور ومعالجتها.
وقت العمل في المشروع: 1 - 1.5 شهر.
أهداف المشروع:
- التنفيذ العملي لمعرفة أطفال المدارس بالظواهر الحرارية ؛
- تكوين مهارات نشاط البحث المستقل ؛
- تنمية المصالح المعرفية.
- تنمية التفكير المنطقي والتقني.
- تنمية القدرات لاكتساب مستقل للمعرفة الجديدة في الفيزياء وفقًا للاحتياجات والمصالح الحيوية ؛
الجزء الرئيسي
الجزء النظري
في الحياة ، نواجه ظواهر حرارية كل يوم. ومع ذلك ، لا نعتقد دائمًا أنه يمكن تفسير هذه الظواهر إذا كنت تعرف الفيزياء جيدًا. في دروس الفيزياء ، تعرفنا على طرق لتغيير الطاقة الداخلية: نقل الحرارة والقيام بعمل على الجسم أو الجسم نفسه.
عندما يتلامس جسمان بدرجات حرارة مختلفة ، يتم نقل الطاقة من الجسم مع المزيد درجة حرارة عاليةلجسم ذي درجة حرارة منخفضة. ستستمر هذه العملية حتى تتساوى درجات حرارة الأجسام (يتم الوصول إلى التوازن الحراري). في هذه الحالة ، لا يتم عمل أي عمل ميكانيكي. تسمى عملية تغيير الطاقة الداخلية دون القيام بعمل على الجسم أو الجسم نفسه بنقل الحرارة أو نقل الحرارة. في نقل الحرارة ، يتم دائمًا نقل الطاقة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأكثر برودة. لا تحدث العملية العكسية تلقائيًا (من تلقاء نفسها) ؛ التبادل الحراري لا رجوع فيه. يحدد انتقال الحرارة أو يصاحب العديد من العمليات في الطبيعة: تطور النجوم والكواكب ، عمليات الأرصاد الجوية على سطح الأرض ، إلخ. أنواع نقل الحرارة: التوصيل الحراري ، الحمل الحراري ، الإشعاع.
الموصلية الحرارية هي ظاهرة انتقال الطاقة من الأجزاء الأكثر سخونة في الجسم إلى الأجزاء الأقل حرارة نتيجة للحركة الحرارية وتفاعل الجزيئات التي يتكون منها الجسم.
تتمتع المعادن بأعلى موصلية حرارية - فهي تحتوي على مئات المرات أكثر من الماء. الاستثناءات هي الزئبق والرصاص ، ولكن حتى هنا الموصلية الحرارية أكبر بعشر مرات من الموصلية الحرارية للماء.
عند إنزال إبرة معدنية في كوب من الماء الساخن ، سرعان ما أصبحت نهاية الإبرة ساخنة أيضًا. وبالتالي ، يمكن نقل الطاقة الداخلية ، مثل أي نوع من الطاقة ، من جسم إلى آخر. يمكن أيضًا نقل الطاقة الداخلية من جزء من الجسم إلى جزء آخر. لذلك ، على سبيل المثال ، إذا تم تسخين أحد طرفي الظفر في اللهب ، فإن الطرف الآخر ، الموجود في اليد ، سوف يسخن تدريجياً ويحرق اليد.
الجزء العملي
دعونا ندرس هذه الظاهرة بإجراء سلسلة من التجارب على المواد الصلبة والسوائل والغازات.
أخذ مختلف البنود: ملعقة من الألمنيوم ، وملعقة خشبية أخرى ، وملعقة بلاستيكية ثالثة ، وملعقة رابعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وخامسة ملعقة فضية. نعلق مشابك ورقية بكل ملعقة مع قطرات من العسل. يضعون الملاعق في كوب من الماء الساخن بحيث تخرج منه المقابض ذات المشابك في اتجاهات مختلفة. ستسخن الملاعق ، ومع تسخينها يذوب العسل وتسقط مشابك الورق.
بالطبع ، يجب أن تكون الملاعق هي نفسها في الشكل والحجم. عندما يحدث التسخين بشكل أسرع ، فإن هذا المعدن يوصل الحرارة بشكل أفضل ، يكون أكثر توصيلًا للحرارة. من أجل هذه التجربة ، تناولت كوبًا من الماء المغلي وأربعة أنواع من الملاعق: الألومنيوم والفضة والبلاستيك والفولاذ المقاوم للصدأ. قمت بخفضها واحدة تلو الأخرى في كوب وقمت بضبط الوقت: كم عدد الدقائق التي ستسخن فيها. هذا ما فعلته:
الخلاصة: الملاعق المصنوعة من الخشب والبلاستيك تستغرق وقتًا أطول للتسخين من الملاعق المصنوعة من المعدن ، مما يعني أن المعادن تتمتع بموصلية حرارية جيدة.
لنضع نهاية عصا خشبية في النار. سوف تشتعل. سيكون الطرف الآخر من العصا في الخارج باردًا. هذا يعني أن الشجرة لديها توصيل حراري ضعيف.
نأتي بنهاية قضيب زجاجي رفيع إلى شعلة مصباح كحول. بعد فترة ، ستسخن ، بينما سيظل الطرف الآخر باردًا. لذلك ، فإن الزجاج أيضًا لديه توصيل حراري ضعيف.
إذا قمنا بتسخين نهاية قضيب معدني في اللهب ، فسرعان ما يصبح القضيب بأكمله ساخنًا جدًا. لم يعد بإمكاننا الاحتفاظ بها في أيدينا.
هذا يعني أن المعادن توصل الحرارة بشكل جيد ، أي أن لديها موصلية حرارية عالية. تم تثبيت قضيب أفقيًا على حامل ثلاثي القوائم. على القضيب ، على فترات منتظمة ، يتم تثبيت الأزرار المعدنية عموديًا بالشمع.
يتم إحضار شمعة على حافة القضيب. منذ أن تسخن حافة القضيب ، يسخن القضيب تدريجيًا. عندما تصل الحرارة إلى النقطة التي تعلق فيها الأزرار بالساق ، يذوب الإستيارين ويسقط الحلق. نرى أنه في هذه التجربة لا يوجد نقل للمادة ، على التوالي ، لوحظ التوصيل الحراري.
المعادن المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. يوجد في غرفة الفيزياء جهاز يمكننا من خلاله التأكد من أن المعادن المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. ومع ذلك ، في المنزل ، تمكنا من التحقق من ذلك بمساعدة جهاز محلي الصنع.
أداة لعرض مختلف التوصيلات الحرارية للمواد الصلبة.
لقد صنعنا جهازًا لعرض الموصلية الحرارية المختلفة للمواد الصلبة. للقيام بذلك ، استخدمنا برطمانًا فارغًا من رقائق الألومنيوم ، وحلقتين من المطاط (محلي الصنع) ، وثلاث قطع من الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم والنحاس والحديد ، وبلاط ، وماء ساخن ، و 3 تماثيل صغيرة لرجال صغار بأذرع مرفوعة ومقطعة من الورق .
ترتيب تصنيع الجهاز:
1. ثني السلك على شكل حرف "G" ؛
2. قم بتقويتها من خارج الجرة بحلقات مطاطية ؛
3. علق رجال الورق من الأجزاء الأفقية لقطاعات الأسلاك (باستخدام البارافين المنصهر أو البلاستيسين).
التحقق من تشغيل الجهاز. تصب في وعاء ماء ساخن(إذا لزم الأمر ، قم بتسخين جرة ماء على موقد كهربائي) ولاحظ الرقم الذي سيسقط أولاً ، وثانيًا ، وثالثًا.
نتائج. تم تثبيت الرقم الأول الذي يسقط على سلك نحاسي ، والثاني - على الألومنيوم ، والثالث - على الفولاذ.
استنتاج. مختلف المواد الصلبةلها موصلية حرارية مختلفة.
تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة.
فكر الآن في الموصلية الحرارية للسوائل. خذ أنبوب اختبار بالماء وابدأ في تسخين الجزء العلوي منه. سيغلي الماء الموجود على السطح قريبًا ، وفي قاع الأنبوب خلال هذا الوقت سوف يسخن فقط. هذا يعني أن السوائل لها موصلية حرارية منخفضة.
ندرس التوصيل الحراري للغازات. نضع أنبوب اختبار جاف على الإصبع ونسخنه رأسًا على عقب في شعلة مصباح كحول. لن يشعر الإصبع بالدفء لفترة طويلة. هذا يرجع إلى حقيقة أن المسافة بين جزيئات الغاز أكبر من السوائل والمواد الصلبة. لذلك ، فإن الموصلية الحرارية للغازات أقل.
الصوف والشعر وريش الطيور والورق والثلج وغيرها لديها توصيل حراري ضعيف. أجسام مسامية.
هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء موجود بين ألياف هذه المواد. الهواء موصل ضعيف للحرارة.
لذلك يتم الحفاظ على العشب الأخضر تحت الثلج ، ويتم الحفاظ على المحاصيل الشتوية من التجمد.
قام بنفث كرة صغيرة من الصوف القطني ولفها حول كرة مقياس حرارة.
الآن أمسك الترمومتر لبعض الوقت على مسافة معينة من اللهب ولاحظ كيف ارتفعت درجة الحرارة. ثم يتم ضغط نفس كرة القطن ولفها بإحكام حول لمبة الترمومتر وإحضارها مرة أخرى إلى المصباح. في الحالة الثانية ، سيرتفع الزئبق بشكل أسرع.
هذا يعني أن الصوف القطني المضغوط يوصل الحرارة بشكل أفضل!
إذا كانت هناك حاجة لحماية الجسم من التبريد أو التسخين ، يتم استخدام المواد ذات التوصيل الحراري المنخفض. لذلك ، بالنسبة للأواني والمقالي والمقابض مصنوعة من البلاستيك أو الخشب.
تُبنى المنازل من جذوع الأشجار أو الطوب ، التي تتميز بتوصيل حراري ضعيف ، مما يعني أنها محمية من التبريد.
الفراغ (الفراغ المحرر من الهواء) لديه أقل موصلية حرارية. يفسر ذلك حقيقة أن التوصيل الحراري هو نقل الطاقة من جزء من الجسم إلى جزء آخر ، والذي يحدث أثناء تفاعل الجزيئات أو الجسيمات الأخرى. في مكان لا توجد فيه جزيئات ، لا يمكن أن يحدث التوصيل الحراري.
استنتاج
المواد المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة.
المواد الصلبة (المعادن) لها موصلية حرارية عالية ، والسوائل لها موصلية حرارية أقل ، والغازات لها موصلية حرارية رديئة.
يمكننا استخدام الموصلية الحرارية للمواد المختلفة في الحياة اليومية والتكنولوجيا والطبيعة.
ظاهرة التوصيل الحراري متأصلة في جميع المواد ، بغض النظر عن حالة التجميع التي توجد فيها.
الآن ، وبدون صعوبة ، يمكنني الإجابة والشرح من وجهة نظر مادية للأسئلة:
1. لماذا تنفث الطيور ريشها في الطقس البارد؟
(يوجد هواء بين الريش ، والهواء موصل رديء للحرارة).
2. لماذا تحافظ الملابس الصوفية على البرودة أفضل من الملابس الاصطناعية؟
(يوجد هواء بين الشعر لا يوصل الحرارة بشكل جيد).
3. لماذا تنام القطط ملتفة على شكل كرة عندما يكون الجو باردًا في الشتاء؟ (ملتوية على شكل كرة ، تقلل من مساحة السطح التي تنبعث منها الحرارة).
4. لماذا مقابض لحام الحديد والمكاوي والمقالي والأواني مصنوعة من الخشب أو البلاستيك؟ (الخشب والبلاستيك لهما توصيل حراري ضعيف ، لذلك عندما نقوم بتسخين الأشياء المعدنية ، فإن حمل مقبض خشبي أو بلاستيكي لن يحرق أيدينا).
5. لماذا يتم تغطية شجيرات النباتات والشجيرات المحبة للحرارة بنشارة الخشب لفصل الشتاء؟
(نشارة الخشب موصلة رديئة للحرارة ، لذلك يتم تغطية النباتات بنشارة الخشب حتى لا تتجمد).
6. أي الأحذية تحمي من الصقيع بشكل أفضل: ضيقة أم واسعة؟
(واسعة ، لأن الهواء لا ينقل الحرارة بشكل جيد ، فهي طبقة أخرى في الحذاء تحتفظ بالحرارة).
رابط ببليوغرافي
Belyaevsky I.A. بحث عن التوصيل الحراري للمواد المختلفة // النشرة العلمية للمدارس الدولية. - 2017. - رقم 1. - ص 72-76 ؛URL: https://school-herald.ru/ru/article/view؟id=143 (تاريخ الوصول: 07.11.2017).
يعد نقل الحرارة أحد طرق تغيير الطاقة الداخلية للجسم (أو نظام الأجسام) ، بينما يتم نقل الطاقة الداخلية لجسم ما إلى الطاقة الداخلية لجسم آخر دون أداء عمل ميكانيكي.
هناك 3 أنواع من نقل الحرارة:
يحدث التبادل الحراري بين وسيطين من خلال جدار صلب يفصل بينهما أو من خلال الواجهة بينهما.
لا يمكن أن تنتقل الحرارة إلا من الجسم ذي درجة الحرارة المرتفعة إلى الجسم ذي درجة الحرارة المنخفضة.
يستمر التبادل الحراري دائمًا بطريقة يكون فيها انخفاض الطاقة الداخلية لبعض الأجسام مصحوبًا دائمًا بنفس الزيادة في الطاقة الداخلية للأجسام الأخرى المشاركة في نقل الحرارة.
هذه حالة خاصة من قانون الحفاظ على الطاقة.
مثير للإعجاب
لا يتجمد الحجل والبط والطيور الأخرى في الشتاء لأن درجة حرارة الكفوف يمكن أن تختلف عن درجة حرارة الجسم بأكثر من 30 درجة. تقلل درجة حرارة الكفوف المنخفضة بشكل كبير من انتقال الحرارة. هؤلاء هم القوات الدفاعيةكائن حي!
الموصلية الحرارية هي نقل الطاقة من الأجزاء الأكثر سخونة في الجسم إلى الأجزاء الأقل تسخينًا بسبب الحركة الحرارية وتفاعل الجسيمات الدقيقة (الذرات والجزيئات والأيونات وما إلى ذلك) ، مما يؤدي إلى معادلة درجة حرارة الجسم.
لا يقترن بنقل الجوهر!
هذا النوع من نقل الطاقة الداخلية هو سمة لكل من المواد الصلبة والسائلة والغازات.
تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة.
المعادن لديها أعلى الموصلية الحرارية ،
والمعادن المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة.
السوائل لها موصلية حرارية أقل من المواد الصلبة والغازات أقل من السوائل.
عند تسخين الطرف العلوي لأنبوب الاختبار مغلق بإصبع بهواء بداخله ، لا يمكنك أن تخاف من حرق إصبعك ، لأنه. الموصلية الحرارية للغازات منخفضة جدا.
من المثير للاهتمام أنه سيكون من الممكن تقريب يدك تقريبًا من اللهب ، على سبيل المثال ، موقد غاز (درجة حرارة تزيد عن 1000 درجة) وعدم حرقه إذا ...
ماذا إذا؟
يعتبر الغاز عمومًا موصلًا رديئًا جدًا للحرارة ، لذا يكفي وجود طبقة صغيرة من الهواء بين اليد واللهب. ولكن!
ولكن هناك ظاهرة مثل الحمل الحراري في الغازات ، لذلك ، بالقرب من اللهب ، تحترق اليد بشدة.
انظر في خزانة الكتب
هل تعرف أن...
يتم تسليم الصعوبات الكبيرة لبناة المباني من خلال هبوط الأساس ، خاصة في المناطق ذات التربة الصقيعية. غالبًا ما تتصدع المنازل بسبب ذوبان التربة الموجودة تحتها ، حيث تنقل الأساس قدرًا من الحرارة إلى التربة. لذلك ، بدأ بناء المباني على أكوام. في هذه الحالة ، تنتقل الحرارة فقط عن طريق التوصيل الحراري من الأساس إلى الركيزة ، وأبعد من الركيزة إلى الأرض. اتضح أن الأكوام المصنوعة من مادة صلبة متينة يجب ملؤها بالكيروسين بالداخل. في الصيف ، تقوم الكومة بتوصيل الحرارة من أعلى إلى أسفل بشكل سيئ ، لأن. السائل لديه توصيل حراري منخفض. في فصل الشتاء ، بسبب الحمل الحراري للسائل داخل الكومة ، على العكس من ذلك ، سوف يساهم في تبريد إضافي للتربة.
هذه ليست قصة خيالية وليست خيال!
تم تصميم هذا المشروع واختباره حقًا!
ابتكر علماء إيطاليون قميصًا يسمح لك بالحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم. يعد العلماء بأنه لن يكون حارًا في الصيف وباردًا في الشتاء ، لأنه مصنوع من مواد خاصة. تم استخدام مواد مماثلة بالفعل في رحلات الفضاء.
في المدافع الرشاشة القديمة "مكسيم" ، كان تسخين المياه يحمي السلاح من الذوبان.
في المطبخ ، عند رفع الأطباق المليئة بالسائل الساخن ، حتى لا تحرق نفسك ، يمكنك استخدام قطعة قماش جافة فقط. الموصلية الحرارية للهواء أقل بكثير من الماء! وبنية القماش فضفاضة للغاية ، وجميع الفجوات بين الألياف تمتلئ بالهواء في قطعة قماش جافة والماء في قطعة قماش مبللة. انظر ، لا تحترق!
حريق في الغربال
توضح الظاهرة الموضحة أدناه خاصية المعادن لتوصيل الحرارة بشكل جيد.
إذا قمت بإنشاء شبكة من الأسلاك ، مما يوفر اتصالًا معدنيًا جيدًا في الأماكن التي يتقاطع فيها السلك ، ووضعته فوق موقد غاز ، فيمكنك حينئذٍ إشعال الغاز فوق الشبكة عند تشغيل الصمام ، بينما لن يحترق تحت الشبكة. وإذا قمت بإشعال الغاز تحت الشبكة ، فإن النار "لن تتسرب" عبر الشبكة!
في تلك الأيام ، عندما لم يكن هناك مصابيح كهربائية لعمال المناجم ، استخدموا مصباح ديفي.
كانت شمعة "مزروعة" في قفص معدني. وحتى لو كان العمود مملوءًا بغازات قابلة للاشتعال ، فإن مصباح Davy كان آمنًا ولم يتسبب في حدوث انفجار - فاللهب لم يتجاوز المصباح ، بفضل الشبكة المعدنية.
الموصلية الحرارية هي نوع من نقل الحرارة حيث يوجد نقل مباشر للطاقة من جزيئات (جزيئات ، ذرات) لجزء أكثر تسخينًا من الجسم إلى جزيئات الجزء الأقل تسخينًا.
ضع في اعتبارك سلسلة من التجارب مع تسخين مادة صلبة وسائلة وغازية.
نصلح سلكًا نحاسيًا سميكًا في حامل ثلاثي القوائم ، ونعلق بعض أزهار القرنفل بالسلك بالشمع أو البلاستيسين. عندما يتم تسخين الطرف الحر للسلك في لهب مصباح كحول ، يذوب الشمع ، ويسقط القرنفل تدريجياً من السلك. وأولئك الأقرب إلى اللهب يسقطون ، ثم البقية بدورهم. هذا يفسر كالتالي. أولاً ، تزداد سرعة حركة تلك الجزيئات المعدنية الأقرب إلى اللهب. ترتفع درجة حرارة السلك في هذا المكان. عندما تتفاعل هذه الجسيمات مع الجسيمات المجاورة ، تزداد سرعة الأخير أيضًا ، ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة الجزء التالي من السلك. ثم تزداد سرعة حركة الجسيمات التالية ، وهكذا ، حتى يسخن السلك بأكمله.
يجب أن نتذكر أنه أثناء التوصيل الحراري ، لا تتحرك المادة نفسها على طول الجسم ، يتم نقل الطاقة فقط.
فكر الآن في الموصلية الحرارية للسوائل. خذ أنبوب اختبار بالماء. نضع قطعة من الثلج فيه ونبدأ في تسخين الجزء العلوي من أنبوب الاختبار. سوف يغلي الماء السطحي قريبًا. سوف يذوب الجليد الموجود في قاع أنبوب الاختبار بصعوبة خلال هذا الوقت. وهذا يعني أن السوائل لها موصلية حرارية منخفضة ، باستثناء الزئبق والمعادن السائلة.
هذا يرجع إلى حقيقة أن الجزيئات في السوائل تقع على مسافات أكبر من بعضها البعض مقارنة بالسوائل. المواد الصلبة.
ندرس التوصيل الحراري للغازات. نضع أنبوب اختبار جاف على إصبع ونقوم بتسخين الجزء السفلي في شعلة مصباح كحول. لا يشعر الإصبع بالدفء لفترة طويلة.
هذا يرجع إلى حقيقة أن المسافة بين جزيئات الغاز أكبر من السوائل والمواد الصلبة. لذلك ، فإن الموصلية الحرارية للغازات أقل.
لذلك ، تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة.
تتمتع المعادن ، وخاصة الفضة والنحاس ، بأعلى نسبة توصيل حراري. إذا قورنت الموصلية الحرارية للمواد المختلفة مع التوصيل الحراري للنحاس ، فقد تبين أنه بالنسبة للحديد يكون أقل بحوالي 5 مرات ، للمياه - 658 مرة ، للطوب المسامي - 848 مرة ، للثلج المتساقط حديثًا - تقريبًا 4000 مرة بالنسبة للصوف القطني ونشارة الخشب وصوف الأغنام - ما يقرب من 10000 مرة ، أما بالنسبة للهواء فهو أقل بحوالي 20000 مرة. الشعر والريش والورق والفلين والأجسام المسامية الأخرى لها أيضًا توصيل حراري ضعيف. هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء موجود بين ألياف هذه المواد. الفراغ (الفراغ المحرر من الهواء) لديه أقل موصلية حرارية. يفسر ذلك حقيقة أن التوصيل الحراري هو نقل الطاقة من جزء من الجسم إلى جزء آخر ، والذي يحدث أثناء تفاعل الجزيئات أو الجسيمات الأخرى. في مكان لا توجد فيه جزيئات ، لا يمكن أن يحدث التوصيل الحراري.
إذا كانت هناك حاجة لحماية الجسم من التبريد أو التسخين ، يتم استخدام المواد ذات التوصيل الحراري المنخفض. لذا ، فإن مقابض الأواني والمقالي مصنوعة من البلاستيك. تُبنى المنازل من جذوع الأشجار أو الطوب ، التي تتميز بتوصيل حراري ضعيف ، مما يعني أنها تحمي المباني من التبريد. استخدام الفراغ كمادة عازلة للحرارة هو أساس جهاز الترمس ، أو وعاء ديوار ، الذي اخترعه العالم الإنجليزي جيمس ديوار عام 1892.
1 المقدمة.
تم تطوير المشروع وفقًا لمعايير التعليم الثانوي العام في الفيزياء. عند كتابة هذا المشروع ، تم النظر في دراسة الظواهر الحرارية وتطبيقها في الحياة اليومية والتكنولوجيا. بالإضافة إلى المواد النظرية ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام للعمل البحثي - هذه تجارب تجيب على الأسئلة "كيف يمكن تغيير الطاقة الداخلية للجسم" ، "هل التوصيل الحراري للمواد المختلفة هو نفسه" ، "لماذا هل ترتفع نفاثات الهواء الدافئ أو السائل إلى أعلى "،" لماذا ترتفع درجة حرارة الأجسام ذات السطح الداكن أكثر "؛ البحث عن المعلومات والصور الفوتوغرافية ومعالجتها.وقت العمل في المشروع: 1 - 1.5 شهر أهداف المشروع: * التنفيذ العملي لمعرفة أطفال المدارس حول الظواهر الحرارية ؛ * تكوين المهارات للبحث المستقل ؛ * تنمية الاهتمامات المعرفية ؛ * تطوير التفكير المنطقي والتقني * تنمية القدرات لاكتساب مستقل للمعرفة الجديدة في الفيزياء وفقًا للاحتياجات والمصالح الحيوية ؛
2. الجزء الرئيسي.
2.1. الجزء النظري
في الحياة ، نواجه ظواهر حرارية كل يوم. ومع ذلك ، لا نعتقد دائمًا أنه يمكن تفسير هذه الظواهر إذا كنت تعرف الفيزياء جيدًا. في دروس الفيزياء ، تعرفنا على طرق لتغيير الطاقة الداخلية: نقل الحرارة والقيام بعمل على الجسم أو الجسم نفسه. عندما يتلامس جسمان بدرجات حرارة مختلفة ، تنتقل الطاقة من جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى جسم ذي درجة حرارة منخفضة. ستستمر هذه العملية حتى تتساوى درجات حرارة الأجسام (يتم الوصول إلى التوازن الحراري). في هذه الحالة ، لا يتم عمل أي عمل ميكانيكي. تسمى عملية تغيير الطاقة الداخلية دون القيام بعمل على الجسم أو الجسم نفسه بنقل الحرارة أو نقل الحرارة. في نقل الحرارة ، يتم دائمًا نقل الطاقة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأكثر برودة. لا تحدث العملية العكسية تلقائيًا (من تلقاء نفسها) ، أي أن نقل الحرارة لا رجوع فيه. يحدد انتقال الحرارة أو يصاحب العديد من العمليات في الطبيعة: تطور النجوم والكواكب ، عمليات الأرصاد الجوية على سطح الأرض ، إلخ. أنواع نقل الحرارة: التوصيل الحراري ، الحمل الحراري ، الإشعاع.
توصيل حراريتسمى ظاهرة نقل الطاقة من أجزاء أكثر سخونة في الجسم إلى أقل حرارة نتيجة للحركة الحرارية وتفاعل الجسيمات التي يتكون منها الجسم.
تتمتع المعادن بأعلى موصلية حرارية - فهي تحتوي على مئات المرات أكثر من الماء. الاستثناءات هي الزئبق والرصاص ، ولكن حتى هنا الموصلية الحرارية أكبر بعشر مرات من الموصلية الحرارية للماء.
عند إنزال إبرة معدنية في كوب من الماء الساخن ، سرعان ما أصبحت نهاية الإبرة ساخنة أيضًا. وبالتالي ، يمكن نقل الطاقة الداخلية ، مثل أي نوع من الطاقة ، من جسم إلى آخر. يمكن أيضًا نقل الطاقة الداخلية من جزء من الجسم إلى جزء آخر. لذلك ، على سبيل المثال ، إذا تم تسخين أحد طرفي الظفر في اللهب ، فإن الطرف الآخر ، الموجود في اليد ، سوف يسخن تدريجياً ويحرق اليد.
2.2. الجزء العملي.
دعونا ندرس هذه الظاهرة بإجراء سلسلة من التجارب على المواد الصلبة والسوائل والغازات.
تجربة # 1
أخذوا أشياء مختلفة: ملعقة من الألومنيوم ، وأخرى خشبية ، والثالثة مصنوعة من البلاستيك ، والرابعة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والخامسة من الفضة. نعلق مشابك ورقية بكل ملعقة مع قطرات من العسل. يضعون الملاعق في كوب من الماء الساخن بحيث تخرج منه المقابض ذات المشابك في اتجاهات مختلفة. ستسخن الملاعق ، ومع تسخينها يذوب العسل وتسقط مشابك الورق.
بالطبع ، يجب أن تكون الملاعق هي نفسها في الشكل والحجم. عندما يحدث التسخين بشكل أسرع ، فإن هذا المعدن يوصل الحرارة بشكل أفضل ، يكون أكثر توصيلًا للحرارة. من أجل هذه التجربة ، تناولت كوبًا من الماء المغلي وأربعة أنواع من الملاعق: الألومنيوم والفضة والبلاستيك والفولاذ المقاوم للصدأ. قمت بخفضها واحدة تلو الأخرى في كوب وقمت بضبط الوقت: كم عدد الدقائق التي ستسخن فيها. هذا ما فعلته:
الخلاصة: الملاعق المصنوعة من الخشب والبلاستيك تستغرق وقتًا أطول للتسخين من الملاعق المصنوعة من المعدن ، مما يعني أن المعادن تتمتع بموصلية حرارية جيدة.
تجربة # 2
لنضع نهاية عصا خشبية في النار. سوف تشتعل. سيكون الطرف الآخر من العصا في الخارج باردًا. هذا يعني أن الشجرة لديها توصيل حراري ضعيف.
نأتي بنهاية قضيب زجاجي رفيع إلى شعلة مصباح كحول. بعد فترة ، ستسخن ، بينما سيظل الطرف الآخر باردًا. لذلك ، فإن الزجاج أيضًا لديه توصيل حراري ضعيف.
إذا قمنا بتسخين نهاية قضيب معدني في اللهب ، فسرعان ما يصبح القضيب بأكمله ساخنًا جدًا. لم يعد بإمكاننا الاحتفاظ بها في أيدينا.
هذا يعني أن المعادن توصل الحرارة بشكل جيد ، أي أن لديها موصلية حرارية عالية. على shta-ti-ve go-ri-zon-tal-but المحصن ليون ستير زين. على القضيب ، من خلال مساحة فردية ، ver-ti-kal-but-fasten-le-na بمساعدة القرنفل المعدني الشمعي.
على حافة القضيب وضعوا شمعة تحته. نظرًا لأن حافة القضيب موجودة على gre-va-et-sya ، فحينئذٍ تكون في درجة القلم ولكن ستير-زينبرو-جي-فا-إي-سييا. عندما تصل الحرارة إلى المكان الذي يتم فيه تثبيت القرنفل بالقضيب ، يذوب ste-a-rin ويسقط القرنفل. نرى أنه في هذه التجربة لا توجد مادة pe-re-but-sa-material ، على التوالي ، ولكن ، لاحظ ، نعم ، هناك ، دافئة ، الماء.
تجربة # 3
المعادن المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. يوجد في غرفة الفيزياء جهاز يمكننا من خلاله التأكد من أن المعادن المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. ومع ذلك ، في المنزل ، تمكنا من التحقق من ذلك بمساعدة جهاز محلي الصنع.
أداة لعرض مختلف التوصيلات الحرارية للمواد الصلبة.
لقد صنعنا جهازًا لعرض الموصلية الحرارية المختلفة للمواد الصلبة. للقيام بذلك ، استخدمنا برطمانًا فارغًا من رقائق الألومنيوم ، وحلقتين من المطاط (محلي الصنع) ، وثلاث قطع من الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم والنحاس والحديد ، وبلاط ، وماء ساخن ، و 3 تماثيل صغيرة لرجال صغار بأذرع مرفوعة ومقطعة من الورق .
ترتيب تصنيع الجهاز:
ثني السلك على شكل حرف "G" ؛
تقويهم من خارج العلبة بحلقات مطاطية ؛
شنق رجال الورق من الأجزاء الأفقية لقطاعات الأسلاك (باستخدام البارافين المنصهر أو البلاستيسين).
التحقق من تشغيل الجهاز. صب الماء الساخن في جرة (إذا لزم الأمر ، قم بتسخين جرة من الماء على موقد كهربائي) ولاحظ الرقم الذي سيسقط أولاً ، وثانيًا ، وثالثًا.
نتائج.تم تثبيت الرقم الأول الذي يسقط على سلك نحاسي ، والثاني - على الألومنيوم ، والثالث - على الفولاذ.
استنتاج.المواد الصلبة المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة.
تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة.
تجربة رقم 4
فكر الآن في الموصلية الحرارية للسوائل. خذ أنبوب اختبار بالماء وابدأ في تسخين الجزء العلوي منه. سيغلي الماء الموجود على السطح قريبًا ، وفي قاع الأنبوب خلال هذا الوقت سوف يسخن فقط. هذا يعني أن السوائل لها موصلية حرارية منخفضة.
تجربة رقم 5
ندرس التوصيل الحراري للغازات. نضع أنبوب اختبار جاف على الإصبع ونسخنه رأسًا على عقب في شعلة مصباح كحول. لن يشعر الإصبع بالدفء لفترة طويلة. هذا يرجع إلى حقيقة أن المسافة بين جزيئات الغاز أكبر من السوائل والمواد الصلبة. لذلك ، فإن الموصلية الحرارية للغازات أقل.
الصوف والشعر وريش الطيور والورق والثلج والأجسام المسامية الأخرى لديها توصيل حراري ضعيف.
هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء موجود بين ألياف هذه المواد. الهواء موصل ضعيف للحرارة.
لذلك يتم الحفاظ على العشب الأخضر تحت الثلج ، ويتم الحفاظ على المحاصيل الشتوية من التجمد.
تجربة رقم 6
قام بلف كرة صغيرة من الصوف القطني ولفها حول كرة مقياس الحرارة ، والآن أمسك مقياس الحرارة لبعض الوقت على مسافة معينة من اللهب ولاحظ كيف ارتفعت درجة الحرارة. ثم يتم ضغط نفس كرة القطن ولفها بإحكام حول لمبة الترمومتر وإحضارها مرة أخرى إلى المصباح. في الحالة الثانية ، سيرتفع الزئبق بشكل أسرع. هذا يعني أن الصوف القطني المضغوط يوصل الحرارة بشكل أفضل!
الفراغ (الفراغ المحرر من الهواء) لديه أقل موصلية حرارية. يفسر ذلك حقيقة أن التوصيل الحراري هو نقل الطاقة من جزء من الجسم إلى جزء آخر ، والذي يحدث أثناء تفاعل الجزيئات أو الجسيمات الأخرى. في مكان لا توجد فيه جزيئات ، لا يمكن أن يحدث التوصيل الحراري.
3 - الخلاصة.
المواد المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة.
المواد الصلبة (المعادن) لها موصلية حرارية عالية ، والسوائل لها موصلية حرارية أقل ، والغازات لها موصلية حرارية رديئة.
يمكننا استخدام الموصلية الحرارية للمواد المختلفة في الحياة اليومية والتكنولوجيا والطبيعة.
ظاهرة التوصيل الحراري متأصلة في جميع المواد ، بغض النظر عن حالة التجميع التي توجد فيها.
الآن ، وبدون صعوبة ، يمكنني الإجابة والشرح من وجهة نظر مادية للأسئلة:
1. لماذا تنفث الطيور ريشها في الطقس البارد؟
(يوجد هواء بين الريش ، والهواء موصل رديء للحرارة).
2. لماذا تحافظ الملابس الصوفية على البرودة أفضل من الملابس الاصطناعية؟
(يوجد هواء بين الشعر لا يوصل الحرارة بشكل جيد).
3. لماذا تنام القطط ملتفة على شكل كرة عندما يكون الجو باردًا في الشتاء؟ (ملتوية على شكل كرة ، تقلل من مساحة السطح التي تنبعث منها الحرارة).
4. لماذا مقابض لحام الحديد والمكاوي والمقالي والأواني مصنوعة من الخشب أو البلاستيك؟ (الخشب والبلاستيك لهما توصيل حراري ضعيف ، لذلك عندما نقوم بتسخين الأشياء المعدنية ، فإن حمل مقبض خشبي أو بلاستيكي لن يحرق أيدينا).
5. لماذا يتم تغطية شجيرات النباتات والشجيرات المحبة للحرارة بنشارة الخشب لفصل الشتاء؟
(نشارة الخشب موصلة رديئة للحرارة ، لذلك يتم تغطية النباتات بنشارة الخشب حتى لا تتجمد).
6. أي الأحذية تحمي من الصقيع بشكل أفضل: ضيقة أم واسعة؟
(واسعة ، لأن الهواء لا ينقل الحرارة بشكل جيد ، فهي طبقة أخرى في الحذاء تحتفظ بالحرارة).
4. قائمة الأدب المستخدم.
الإصدارات المطبوعة:
1.A.V. Peryshkin Physics Grade 8 -M: Bustard، 2012
2- محادثات إم آي بولودوف في الفيزياء الجزء الأول - م: التنوير 1984.
موارد الإنترنت:
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
التوجيه
في الفيزياء في 8 درجات
حافظ على الاهتمام بالموضوع
لتكوين مهارات الاتصال لعمل الطلاب
بناء الاحترام لزملاء الدراسة
متطلبات شركة GEF LLC
(يفترض من خلال نتائج التعلم)
شخصي
مقتنعون بإمكانية فهم الطبيعة ، والحاجة إلى الاستخدام المعقول لإنجازات العلم والتكنولوجيا من أجل زيادة تنمية المجتمع البشري ؛
احترام مبدعي العلم والتكنولوجيا ؛
الموقف من الفيزياء كعنصر من عناصر الثقافة الاجتماعية.
ميتاسوبجيكت
الإدراكي
تحليل تجربة المشكلة ؛
أداء الإجراءات وفقًا للخوارزمية ؛
تشكيل - تكوين العمليات العقليةالمعرفة: مقارنات ، تعميمات ، نمذجة ، تجريد ، تحليل
تنظيمية:
قبول هدف التعلم ؛
رسم سلسلة من الإجراءات لاكتشاف معرفة جديدة ؛
التوجه في صنع القرار.
اتصالي:
القدرة على التفكير وإجراء الحوار والاستماع إلى المعلم ؛
موضوعات
فهم أسس ماديةالموصلية الحرارية للأجسام المختلفة وتطبيقاتها ؛
تكوين القدرة على شرح نتائج التجربة ، من حيث المعرفة بالموضوع
الموضوع: التوصيل الحراري
الهدف: موقف إيجابي للعمل في الفصلمرحباً يا شباب ، أتمنى أن يكون الجميع في مزاج جيد. هل الجميع مستعدون للدرس؟ لنبدأ الدرس. انظر من النافذة ، يا له من خريف جميل. البرد قادم قريبًا ، هل نحن جاهزون له؟ ما يجب القيام به للتدفئة في الشتاء. كيف تحمي النباتات من الصقيع؟ سيساعدنا درس اليوم في الإجابة على هذه الأسئلة.
تحقق من الاستعداد للدرس.
أجب عن الأسئلة وناقشها.
ثانيًاالمسرح. تحديث المعرفة
استهداف: قم بمراجعة المواد التي تم تعلمها مسبقًا لتؤدي إلى التعلم موضوع جديد
اكتب طرقًا لتغيير الطاقة الداخلية.
قم بتسمية أنواع نقل الحرارة.
تم العمل ونقل الحرارة.
التوصيل الحراري ، الحمل الحراري ، الإشعاع.
ثانيًا. الدافع للنشاط
حل rebus
توصيل حراري
الغرض: إثارة الاهتمام بالموضوع
تعلم مواد جديدة
الغرض: تقديم مفهوم التوصيل الحراري ، عملية النقل ، الاستخدام.
ما رأيك في موضوع درسنا؟ ما هي الأسئلة التي سننظر فيها؟
1. الموصلية الحرارية
إظهار الخبرات. بناءً عليها ، يتم استخلاص النتائج
1. يتم إنزال الملعقة في كوب من الماء الساخن. ماذا سيحدث للملعقة؟
2. لماذا الملعقة ساخنة؟
3. ما نتيجة انتقال الحرارة من نهاية الملعقة الساخنة إلى البرد؟
ما هو الاستنتاج الذي يمكن استخلاصه؟
يعد تسخين ملعقة في شاي ساخن مثالاً على التوصيل الحراري.
توصيل حراري - انتقال الطاقة من الأجزاء الأكثر سخونة في الجسم إلى الأجزاء الأقل حرارة نتيجة للحركة الحرارية وتفاعل الجسيمات.
دعونا ندرس هذه الظاهرة بإجراء سلسلة من التجارب على المواد الصلبة والسوائل والغازات.
لنقم بالتجارب:
لنضع نهاية عصا خشبية في النار. سوف تشتعل. سيكون الطرف الآخر من العصا في الخارج باردًا.
نأتي بنهاية قضيب زجاجي رفيع إلى شعلة مصباح كحول. بعد فترة ، ستسخن ، بينما سيظل الطرف الآخر باردًا.
نقوم بتسخين نهاية القضيب المعدني ، ثم سرعان ما يسخن القضيب بأكمله.
دعونا نصلح النهاية سلك نحاسفي سفح الحامل ثلاثي القوائم. القرنفل متصل بالسلك بالشمع. سنقوم بتسخين الطرف الحر للسلك بلهب مصباح كحول.
ماذا نشاهد؟
كيف يتم نقل الحرارة؟
كم من الوقت سيستغرق انتقال الحرارة عبر السلك؟
ماذا يمكن أن يقال عن سرعة حركة الجزيئات في المنطقة القريبة من اللهب؟
لماذا تسخن القطعة التالية من السلك؟
فكر الآن في الموصلية الحرارية للسوائل. خذ أنبوب اختبار بالماء وابدأ في تسخين الجزء العلوي منه. ماذا نشاهد؟ هل تعتقد أن القاع ساخن. اشعر بها. ما هو الاستنتاج؟دوهي صغيرة باستثناء الزئبق والمعادن المنصهرة.
ندرس التوصيل الحراري للغازات. نضع أنبوب اختبار جاف على الإصبع ونسخنه رأسًا على عقب في شعلة مصباح كحول. لن يشعر الإصبع بالدفء لفترة طويلة.
الصوف وريش الطيور والورق والفلين والمواد المسامية الأخرى لها توصيل حراري ضعيف. هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء موجود بين ألياف هذه المواد. الفراغ لديه أقل الموصلية الحرارية
دعنا نكتب الرئيسيميزات التوصيل الحراري:
في المواد الصلبة والسوائل والغازات ؛
لا يتم التسامح مع المادة نفسها ؛
يؤدي إلى معادلة درجة حرارة الجسم.
أجسام مختلفة - موصلية حرارية مختلفة
موضوع الدرس هو التوصيل الحراري.
ما هي الموصلية الحرارية. عملية نقل الطاقة بالتوصيل الحراري. أي أجسام ذات موصلية حرارية جيدة وسيئة. حيث يتم تطبيق معرفة التوصيل الحراري.
يكتب الطلاب موضوع الدرس في دفاتر ملاحظاتهم.
سوف تقوم بالإحماء.
أعطى الماء بعض الحرارة إلى الملعقة وبعضها إلى الهواء المحيط.
- نتيجة حركة الجسيمات وتفاعلها
استنتاج:
يتضح من المثال أنه يمكن نقل الحرارة من جسم أكثر سخونة إلى جسم أقل تسخينًا (من الماء الساخن إلى الملعقة الباردة). ولكن تم نقل الطاقة أيضًا على طول الملعقة نفسها - من نهايتها الساخنة إلى الباردة.
اكتب التعريف.
استنتاج. الخشب لديه توصيل حراري ضعيف.
استنتاج. الزجاج لديه توصيل حراري ضعيف.
استنتاج. المعادن لها موصلية حرارية عالية.
- تبدأ أزهار القرنفل بالتساقط تدريجياً واحدة تلو الأخرى ، أولاً الأقرب إلى اللهب.
من الطرف الساخن للسلك إلى الطرف البارد.
حتى يتم تسخين السلك بالكامل ، أي حتى تتساوى درجة الحرارة في السلك بأكمله.
تتحرك الجزيئات بشكل أسرع.- نتيجة لتفاعل الجزيئات ، تزداد أيضًا سرعة حركة الجزيئات في القسم التالي وتزداد درجة حرارة هذا الجزء.
الماء يغلي على السطح.
اليوم دافئ قليلا.
استنتاج. السوائل لها موصلية حرارية منخفضة.
استنتاج. الموصلية الحرارية للغازات أقل.
تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة.
سجل السمات الرئيسية للتوصيل الحراري
يسمون الأجسام ذات الموصلية الحرارية الجيدة والضعيفة. املأ الجدول في دفتر ملاحظاتك
حصره
الغرض: لتوحيد المادة ، لمعرفة أين نطبق في الحياة معرفة التوصيل الحراري.
دعونا نتذكر قصة خرافية
أمثلة على التوصيل الحراري :
مقتطف من الحكاية الخيالية "موروز إيفانوفيتش"
بدأت الإبرة بضرب الثلج حتى ينام الرجل العجوز ليونة ، ولكن في هذه الأثناء تعظمت يديها المسكينة وتحولت أصابعها إلى اللون الأبيض ، مثل أيدي الفقراء ، الذين يشطفون الكتان في الحفرة في الشتاء: الجو بارد والرياح في الوجه ، والكتان يتجمد ، يستحق كل هذا العناء ، ولكن لا يوجد ما يجب فعله - عمل الفقراء.
لا شيء ، - قال موروز إيفانوفيتش ، - فقط افرك أصابعك بالثلج ، وسوف تختفي ، ولن تصاب بقشعريرة. أنا رجل عجوز لطيف. انظر إلى فضولي. ثم رفع سرير الريش المغطى بالثلج ببطانية ، ورأت الإبرة أن العشب الأخضر يخترق تحت فراش الريش. شعرت الإبرة بالأسف على الحشيش المسكين.
هكذا تقول ، - قالت ، - إنك رجل عجوز طيب ، لكن لماذا تحتفظ بالعشب الأخضر تحت سرير من الريش الثلجي ، ولا تدعه يخرج إلى ضوء النهار؟
أنا لا أفرج لأن الوقت لم يحن بعد ؛ لم يدخل العشب حيز اللعب بعد. في الخريف ، زرعه الفلاحون ، ونبت ، وإذا كان قد امتد بالفعل ، لكان الشتاء قد استولى عليه ، وبحلول الصيف لم يكن العشب قد نضج. لذلك غطيت المساحات الخضراء الصغيرة بسريري المصنوع من الريش الثلجي ، بل واستلقيت عليه بنفسي حتى لا تتطاير الرياح بالثلج ؛ لكن الربيع سيأتي ، ويذوب فراش الريش الثلجي ، وينمو العشب ، وهناك ، انظر ، ستنظر الحبوب إلى الخارج ، وسيجمع الفلاح الحبوب ويأخذها إلى المصنع ...
لماذا يزرع الناس المحاصيل الشتوية ولا يخشون أن يتجمدوا؟
لماذا تغطي شجيرات النباتات الشتاء بنشارة الخشب؟
ماذا نستخدم في المطبخ حتى لا نحترق؟
مم تصنع المقالي؟ لماذا ا؟
لماذا تحافظ الملابس الصوفية على البرودة أفضل من الملابس الاصطناعية؟
حقائق مثيرة للاهتمام من علم الأحياء. يسمح معطف الفرو الأشعث للنحل الطنان بجمع الرحيق وحبوب اللقاح حتى في القطب الشمالي. تحت هذه الملابس ، يسخن جسم النحلة ، مع زيادة عمل العضلات ، إلى 40 0 . وكلما كانت النحلة تعيش في الشمال ، كلما كانت أكبر وأشعثًا. لماذا يحمي معطف الفرو النحلة من التجمد؟
بمجرد دخول البرد ، يحتشد النحل على الأمشاط بالعسل ويشكل كرة كثيفة. عند التشبث ببعضها البعض ، فإنها تحافظ على درجة حرارة حوالي 12 0 C. وهكذا ، في فصل الشتاء ، يدفئ النحل نفسه. لكنهم يحتاجون إلى تهوية ، وإلا فإن كل الرطوبة التي يزفرها النحل تستقر داخل الخلية على شكل صقيع. لماذا يتمكن النحل من الحفاظ على دفء نفسه في الشتاء؟
أي لبنة - صلبة أم مسامية - توفر عزلًا حراريًا أفضل للمبنى؟ برر الجواب.
عند نفس درجة حرارة الجرانيت والطوب ، يبدو الطوب أكثر دفئًا من الجرانيت. أي من هؤلاء مواد بناءلديها أفضل خصائص العزل الحراري؟
المقص وقلم الرصاص على الطاولة لهما نفس درجة الحرارة. لماذا يشعر المقص ببرودة عند اللمس؟
ستساعدنا الأمثلة المدروسة على استخلاص استنتاج وملء الجدول.
يستمعون إلى النص ، ويسمون الأجسام ذات الموصلية الحرارية الجيدة والضعيفة.
الثلج مادة مسامية وفضفاضة تحتوي على الهواء. لذلك ، فإن الثلج لديه توصيل حراري ضعيف ويحمي الأرض بشكل جيد ، والمحاصيل الشتوية ، وأشجار الفاكهة من التجمد.
تصنع أدوات المطبخ من مادة ذات توصيل حراري رديء.
المقالي والمقالي مصنوعة من مواد ذات توصيل حراري جيد (معادن) وتستخدم لتسخين الأجسام أو الأجزاء بسرعة.
مقابض أباريق الشاي ، المقالي مصنوعة من مواد ذات توصيل حراري ضعيف. كل هذا يحمي اليدين من الحروق عند لمس الأشياء الساخنة.
نشارة الخشب موصل ضعيف للحرارة. النباتات مغطاة بنشارة الخشب حتى لا تتجمد.
يوجد هواء بين الشعيرات لا يوصل الحرارة بشكل جيد.
طبقة النحلة الطنانة لا توصل الحرارة بشكل جيد ، حيث يوجد هواء بين الزغابات ، والتي يكون توصيلها الحراري منخفضًا.
يبقى الهواء بين النحل ، مما يؤدي إلى سوء توصيل الحرارة ويمنع التجمد.
دعونا نحصل على مصغرة عمل بحثي. دعنا نكتشف ما إذا كان التعبير صحيحًا: معطف الفرو الدافئ ؟!
كيف سنقوم بالعمل؟
للقيام بذلك ، نحتاج إلى مقياس حرارة وقطعة من الفراء. دعونا نقيس درجة حرارة الغرفة ، ثم نضع الترمومتر في رفرف لبعض الوقت
استخلاص النتائج
اختبار المعرفة الأساسي
الغرض: للتحقق من أي مستوى يتم فهم المادة؟
السعة الحرارية
القيمة الحرارية
توصيل حراري
التوصيل هو نقل المادة من جسم إلى آخر
لا ينقل التوصيل الحراري المادة من جسم إلى آخر.
مفهوم التوصيل الحراري غير موجود
خشب
زجاج
نحاس
ما اسم ظاهرة انتقال الطاقة الداخلية من جزء من الجسم إلى جزء آخر أو من جسم إلى آخر أثناء اتصالهم المباشر؟
اختر العبارة الصحيحة.
أي من المواد التالية لها أعلى الموصلية الحرارية?
الإجابة في بطاقة الطالب.
ملخص الدرس
أذكر الأسئلة في بداية الدرس. هل نحن جاهزون لفصل الشتاء؟ ما هي الظاهرة التي نراها اليوم؟ ما هي هذه الظاهرة؟
الواجب المنزلي. ع 4 ، (جميع) ، إعداد تقرير "التوصيل الحراري في الطبيعة والحياة اليومية والتكنولوجيا". (اختياري)
شكرا لعملك في الفصل.
أجب عن الأسئلة