Uređenje
Koje tvari imaju slabu toplinsku vodljivost. II međunarodno natjecanje istraživačkih i kreativnih radova učenika „Pokreni se u znanost

Koje tvari imaju slabu toplinsku vodljivost. II međunarodno natjecanje istraživačkih i kreativnih radova učenika „Pokreni se u znanost

1 Morozovsk, podružnica sveučilišnog kozačkog kadetskog internata Državno sveučilište tehnologije i menadžment nazvan po K.G. Razumovski (Prvi Kozačko sveučilište)", 8/1 vod

Mosina O.V. (Morozovsk, Ogranak sveučilišnog kozačkog kadetskog korpusa-ukrcaj FSBEI HE "Moskovsko državno sveučilište za tehnologiju i menadžment nazvano po K.G. Razumovskom (Prvo kozačko sveučilište)")

Peryshkin A.V. Fizika 8 razred. – M.: Bustard, 2012.

Bludov M.I. Razgovori o fizici 1. dio. - M .: Obrazovanje, 1984.

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.

Projekt je izrađen u skladu sa standardom medija opće obrazovanje u fizici. Prilikom izrade ovog projekta razmatralo se proučavanje toplinskih pojava, njihova primjena u svakodnevnom životu i tehnologiji. Osim teoretskog gradiva, velika se pozornost posvećuje istraživačkom radu - to su pokusi koji odgovaraju na pitanja "Na koji se način može mijenjati unutarnja energija tijela", "Je li toplinska vodljivost ista razne tvari”, “Zašto se mlazovi toplog zraka ili tekućine dižu prema gore”, “Zašto se tijela s tamnom površinom jače zagrijavaju”; pretraživanje i obrada informacija, fotografija.

Vrijeme rada na projektu: 1 - 1,5 mjeseci.

Ciljevi projekta:

praktična primjena znanja učenika o toplinskim pojavama;
formiranje vještina samostalne istraživačke djelatnosti;
razvoj kognitivnih interesa;
razvoj logičkog i tehničkog mišljenja;
razvijanje sposobnosti za samostalno stjecanje novih znanja iz fizike u skladu sa životnim potrebama i interesima;

Glavni dio

Teorijski dio

Kada dva tijela s različitim temperaturama dođu u dodir, energija se prenosi s tijela s većom temperaturom visoka temperatura na tijelo s nižom temperaturom. Taj proces će se nastaviti sve dok se temperature tijela ne izjednače (dođe do toplinske ravnoteže). U ovom slučaju nema mehaničkog rada. Proces promjene unutarnje energije bez obavljanja rada na tijelu ili samom tijelu naziva se prijenos topline ili prijenos topline. Kod prijenosa topline energija se uvijek prenosi s toplijeg tijela na hladnije. Obrnuti proces nikada se ne događa spontano (sam od sebe); izmjena topline je nepovratna. Prijenos topline određuje ili prati mnoge procese u prirodi: evoluciju zvijezda i planeta, meteorološke procese na Zemljinoj površini itd. Vrste prijenosa topline: toplinska vodljivost, konvekcija, zračenje.

Toplinska vodljivost je pojava prijenosa energije s jače zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane kao rezultat toplinskog kretanja i međudjelovanja čestica koje čine tijelo.

Metali imaju najveću toplinsku vodljivost - imaju je stotinama puta veću od vode. Izuzetak su živa i olovo, no i tu je toplinska vodljivost deset puta veća od vode.

Prilikom spuštanja metalne igle u čašu vruće vode vrlo brzo se i kraj igle zagrijao. Posljedično, unutarnja energija, kao i svaka vrsta energije, može se prenositi s jednog tijela na drugo. Unutarnja energija također se može prenositi s jednog dijela tijela na drugi. Tako, na primjer, ako se jedan kraj čavla zagrije u plamenu, tada će se njegov drugi kraj, koji je u ruci, postupno zagrijati i opeći ruku.

Praktični dio

Proučimo ovaj fenomen izvodeći niz pokusa s krutinama, tekućinama i plinovima.

uzeti razne predmete: jedna aluminijska žlica, druga drvena žlica, treća plastična žlica, četvrta žlica od nehrđajućeg čelika i peta žlica od srebra. Na svaku žlicu s kapljicama meda pričvrstili smo spajalice. U čašu s vrućom vodom stavljaju žlice tako da iz nje strše u različitim smjerovima drške sa spajalicama. Žlice će se zagrijati, a kako se zagrijavaju, med će se otopiti i spajalice će otpasti.

Naravno, žlice trebaju biti iste po obliku i veličini. Gdje se zagrijava brže, taj metal bolje provodi toplinu, toplinski je vodljiviji. Za ovaj eksperiment uzeo sam čašu kipuće vode i četiri vrste žlica: aluminijske, srebrne, plastične i nehrđajuće. Spuštala sam ih jednu po jednu u čašu i mjerila vrijeme: za koliko će se minuta zagrijati. To sam i napravio:

Zaključak: drvene i plastične žlice zagrijavaju se dulje od metalnih, što znači da metali imaju dobru toplinsku vodljivost.

Stavimo kraj drvenog štapa u vatru. Zapalit će se. Drugi kraj štapa, koji je vani, bit će hladan. To znači da drvo ima lošu toplinsku vodljivost.

Kraj tanke staklene šipke prinesemo plamenu alkoholne lampe. Nakon nekog vremena će se zagrijati, dok će drugi kraj ostati hladan. Stoga staklo ima loša toplinska vodljivost

Ako kraj metalne šipke zagrijemo u plamenu, vrlo brzo će se cijela šipka jako zagrijati. Ne možemo ga više držati u rukama.

To znači da metali dobro provode toplinu, odnosno imaju visoku toplinsku vodljivost. Šipka je vodoravno pričvršćena na tronožac. Na šipku se u pravilnim razmacima voskom okomito učvršćuju metalni klinovi.

Na rub šipke prinese se svijeća. Budući da se rub šipke zagrijava, šipka se postupno zagrijava. Kada toplina dosegne točku gdje su klinovi pričvršćeni za stabljiku, stearin se topi i klin otpada. Vidimo da u ovom eksperimentu nema prijenosa tvari, odnosno promatra se toplinska vodljivost.

Različiti metali imaju različitu toplinsku vodljivost. U kabinetu fizike nalazi se uređaj s kojim se možemo uvjeriti da različiti metali imaju različitu toplinsku vodljivost. No, kod kuće smo se u to uspjeli uvjeriti uz pomoć uređaja kućne izrade.

uređaj za prikaz različita toplinska vodljivostčvrste tvari.

Napravili smo uređaj za prikaz različite toplinske vodljivosti čvrstih tvari. Za to smo koristili praznu staklenku od aluminijske folije, dva gumena prstena (domaće izrade), tri komada žice od aluminija, bakra i željeza, pločicu, toplu vodu, 3 figurice čovječuljaka s podignutim rukama, izrezane od papira .

Redoslijed proizvodnje uređaja:

1. savijte žicu u obliku slova "G";

2. učvrstiti ih s vanjske strane staklenke gumenim prstenovima;

3. objesite papirnate čovječuljke na horizontalne dijelove žičanih segmenata (pomoću rastaljenog parafina ili plastelina).

Provjera rada uređaja. Ulijte u staklenku Vruća voda(po potrebi zagrijte staklenku vode na električnom štednjaku) i promatrajte koja će figura pasti prva, druga, treća.

Rezultati. Prva figura koja pada pričvršćena je na bakrenu žicu, druga - na aluminij, treća - na čelik.

Zaključak. Razni čvrste tvari imaju različitu toplinsku vodljivost.

Toplinska vodljivost različitih tvari je različita.

Razmotrimo sada toplinsku vodljivost tekućina. Uzmite epruvetu s vodom i počnite zagrijavati njezin gornji dio. Voda na površini ubrzo će prokuhati, a na dnu cijevi za to vrijeme će se samo zagrijati. To znači da tekućine imaju nisku toplinsku vodljivost.

Ispitujemo toplinsku vodljivost plinova. Suhu epruvetu stavimo na prst i zagrijavamo je naopako na plamenu alkoholne lampe. Prst se dugo neće osjećati toplim. To je zbog činjenice da je udaljenost između molekula plina još veća nego kod tekućina i krutina. Zbog toga je toplinska vodljivost plinova još manja.

Vuna, dlaka, ptičje perje, papir, snijeg i drugo imaju lošu toplinsku vodljivost. porozna tijela.

To je zbog činjenice da se između vlakana tih tvari nalazi zrak. Zrak je loš vodič topline.

Tako se zelena trava čuva pod snijegom, ozimi usjevi se čuvaju od smrzavanja.

Nabrao je malu lopticu vate i omotao je oko kuglice termometra.

Sada je držao termometar neko vrijeme na određenoj udaljenosti od plamena i primijetio kako je temperatura porasla. Zatim je istu kuglicu vate stisnuo i čvrsto omotao oko kuglice termometra i ponovno je prinio svjetiljci. U drugom slučaju, živa će rasti mnogo brže.

To znači da komprimirana vata puno bolje provodi toplinu!

Ako postoji potreba za zaštitom tijela od hlađenja ili zagrijavanja, tada se koriste tvari niske toplinske vodljivosti. Dakle, za lonce, tave, ručke su izrađene od plastike ili drveta.

Kuće se grade od balvana ili opeke, koje imaju lošu toplinsku vodljivost, što znači da su zaštićene od hlađenja.

Najnižu toplinsku vodljivost ima vakuum (prostor oslobođen od zraka). To se objašnjava činjenicom da je toplinska vodljivost prijenos energije s jednog dijela tijela na drugi, koji se javlja tijekom interakcije molekula ili drugih čestica. U prostoru u kojem nema čestica ne može doći do provođenja topline.

Zaključak

Različite tvari imaju različitu toplinsku vodljivost.

Krute tvari (metali) imaju visoku toplinsku vodljivost, tekućine manju, a plinovi slabu toplinsku vodljivost.

Toplinsku vodljivost raznih tvari možemo koristiti u svakodnevnom životu, tehnici i prirodi.

Fenomen toplinske vodljivosti svojstven je svim tvarima, bez obzira na agregatno stanje u kojem se nalaze.

Sada, bez poteškoća, mogu odgovoriti i objasniti s fizičke točke gledišta na pitanja:

1. Zašto ptice mrse perje po hladnom vremenu?

(Između pera je zrak, a zrak je loš vodič topline.)

2. Zašto vunena odjeća bolje čuva hladnoću od sintetičke?

(Između dlačica ima zraka koji slabo provodi toplinu).

3. Zašto mačke spavaju sklupčane u klupko kad je zimi hladno? (Sklupčani u loptu, smanjuju površinu koja odaje toplinu).

4. Zašto su ručke lemilica, glačala, tava, lonaca drvene ili plastične? (Drvo i plastika imaju lošu toplinsku vodljivost, pa kada zagrijavamo metalne predmete, držanje drvene ili plastične drške neće opeći ruke).

5. Zašto su grmovi biljaka koje vole toplinu i grmlje prekriveni piljevinom za zimu?

(Piljevina je loš vodič topline. Zato se biljke prekrivaju piljevinom da se ne smrznu).

6. Koje čizme bolje štite od mraza: uske ili prostrane?

(Prostrano, budući da zrak ne provodi dobro toplinu, to je još jedan sloj u prtljažniku koji zadržava toplinu).

Bibliografska poveznica

Belyaevsky I.A. ISTRAŽIVANJE TOPLINSKE VODLJIVOSTI RAZLIČITIH TVARI // International School Scientific Bulletin. - 2017. - Broj 1. - Str. 72-76;
URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=143 (datum pristupa: 07.11.2017).

Prijenos topline je jedan od načina promjene unutarnje energije tijela (ili sustava tijela), pri čemu se unutarnja energija jednog tijela prenosi na unutarnju energiju drugog tijela bez vršenja mehaničkog rada.

Postoje 3 vrste prijenosa topline:

Izmjena topline između dva medija odvija se kroz čvrstu stijenku koja ih razdvaja ili kroz sučelje između njih.
Toplina može prijeći samo s tijela s višom temperaturom na tijelo s nižom temperaturom.

Izmjena topline uvijek se odvija tako da smanjenje unutarnje energije nekih tijela uvijek prati jednako povećanje unutarnje energije drugih tijela koja sudjeluju u izmjeni topline.
Ovo je poseban slučaj zakona održanja energije.

ZANIMLJIV

Jarebice, patke i druge ptice zimi se ne smrzavaju jer se temperatura njihovih šapa može razlikovati od tjelesne za više od 30 stupnjeva. Niska temperatura šapa uvelike smanjuje prijenos topline. Ovi su obrambene snage organizam!

Toplinska vodljivost je prijenos energije s jače zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane uslijed toplinskog kretanja i međudjelovanja mikročestica (atoma, molekula, iona i dr.), što dovodi do izjednačavanja tjelesne temperature.
Ne prati prijenos tvari!

Ovakav prijenos unutarnje energije karakterističan je i za čvrste tvari i za tekućine i plinove.
Toplinska vodljivost raznih tvari je različita.
Metali imaju najveću toplinsku vodljivost,

a različiti metali imaju različitu toplinsku vodljivost.

Tekućine imaju manju toplinsku vodljivost od čvrstih tvari, a plinovi manju od tekućina.

Kada zagrijavate gornji kraj epruvete zatvorene prstom sa zrakom unutra, ne možete se bojati da ćete opeći prst, jer. toplinska vodljivost plinova je vrlo niska.
Zanimljivo je da bi bilo moguće približiti ruku plamenu, na primjer, plinskog plamenika (temperatura veća od 1000 stupnjeva) i ne opeći je ako ...

Što ako?

Plin je općenito vrlo loš vodič topline, pa bi bio dovoljan samo mali sloj zraka između ruke i plamena. Ali!
Ali postoji takav fenomen kao što je konvekcija u plinovima, stoga, u blizini plamena, ruka snažno gori.

POGLEDAJTE POLICU

Znaš li to...

Velike poteškoće za graditelje zgrada isporučuje slijeganje temelja, posebno u regijama s permafrostom. Kuće često pucaju zbog odmrzavanja tla ispod njih.Temelji predaju određenu količinu topline tlu. Stoga su se zgrade počele graditi na pilotima. U tom slučaju toplina se prenosi samo toplinskom vodljivošću od temelja do pilota i dalje od pilota do tla.Od čega trebaju biti izrađeni piloti? Ispada da se gomile izrađene od izdržljivog čvrstog materijala moraju iznutra napuniti kerozinom. Ljeti hrpa slabo provodi toplinu od vrha do dna, jer. tekućina ima nisku toplinsku vodljivost. Zimi, zbog konvekcije tekućine unutar hrpe, naprotiv, doprinijet će dodatnom hlađenju tla.
Ovo nije bajka, nije fantazija!
Takav projekt je stvarno osmišljen i testiran!

Talijanski znanstvenici izumili su košulju koja vam omogućuje održavanje konstantne tjelesne temperature. Znanstvenici obećavaju da neće biti vruće ljeti i hladno zimi, jer je napravljeno od posebnih materijala. Slični materijali već se koriste u svemirskim letovima.

U starim mitraljezima "Maxim" voda za grijanje štitila je oružje od topljenja.

U kuhinji, kada podižete posuđe napunjeno vrućom tekućinom, kako se ne biste opekli, možete koristiti samo suhu krpu. Toplinska vodljivost zraka mnogo je manja od vode! I struktura tkanine je vrlo labava, a svi razmaci između vlakana ispunjeni su zrakom u suhoj krpi, a vodom u mokroj. Gle, nemoj se opeći!

Vatra u rešetu

Dolje opisana pojava pokazuje svojstvo metala da dobro provode toplinu.
Ako napravite mrežicu od žice tako da dobro spojite metal na mjestima križanja žice i postavite je iznad plinskog plamenika, tada možete zapaliti plin iznad mreže kada je ventil otvoren, a da pritom neće izgorjeti. ispod mreže. A ako zapalite plin ispod rešetke, tada vatra "neće curiti" gore kroz rešetku!

U to vrijeme, kada nije bilo električnih rudarskih žarulja, koristili su Davyjevu lampu.
Bila je to svijeća "podmetnuta" u metalni kavez. Čak i ako je okno bilo ispunjeno zapaljivim plinovima, Davyjeva svjetiljka bila je sigurna i nije izazvala eksploziju - plamen nije otišao izvan svjetiljke, zahvaljujući metalnoj mreži.

Toplinska vodljivost je vrsta prijenosa topline pri kojoj dolazi do izravnog prijenosa energije s čestica (molekula, atoma) jače zagrijanog dijela tijela na čestice njegova manje zagrijanog dijela.

Razmotrimo niz pokusa sa zagrijavanjem krutine, tekućine i plina.

Debelu bakrenu žicu pričvrstimo u stativ, a na žicu voskom ili plastelinom pričvrstimo nekoliko karanfila. Kad se slobodni kraj žice zagrije u plamenu alkoholne lampe, vosak se topi, a klinčići postupno otpadaju sa žice. I prvo otpadnu oni koji su bliže plamenu, pa onda svi ostali redom. Ovo je objašnjeno na sljedeći način. Prvo, povećava se brzina kretanja onih metalnih čestica koje su bliže plamenu. Temperatura žice na ovom mjestu raste. Kada te čestice stupaju u interakciju sa susjednim, brzina potonjih se također povećava, zbog čega se temperatura sljedećeg dijela žice povećava. Zatim se povećava brzina gibanja sljedećih čestica, i tako dalje, dok se cijela žica ne zagrije.

Treba imati na umu da se tijekom provođenja topline sama tvar ne kreće duž tijela, već se prenosi samo energija.

Razmotrimo sada toplinsku vodljivost tekućina. Uzmite epruvetu s vodom. U nju stavimo komad leda i počnemo zagrijavati vrh epruvete. Površinska voda će uskoro proključati. Led na dnu epruvete gotovo da se neće otopiti za to vrijeme. To znači da tekućine imaju nisku toplinsku vodljivost, s izuzetkom žive i tekućih metala.

To je zbog činjenice da su u tekućinama molekule smještene na većoj udaljenosti jedna od druge nego u tekućinama. čvrste tvari.

Ispitujemo toplinsku vodljivost plinova. Suhu epruvetu stavimo na prst i dno zagrijemo na plamenu alkoholne lampe. Prst se dugo ne osjeća toplim.

To je zbog činjenice da je udaljenost između molekula plina još veća nego kod tekućina i krutina. Zbog toga je toplinska vodljivost plinova još manja.

Dakle, toplinska vodljivost različitih tvari je različita.

Metali, posebno srebro i bakar, imaju najveću toplinsku vodljivost. Ako se toplinska vodljivost raznih tvari usporedi s toplinskom vodljivošću bakra, ispada da je za željezo oko 5 puta manja, za vodu - 658 puta, za poroznu ciglu - 848 puta, za svježe pali snijeg - gotovo 4000 puta , za vatu, piljevinu i ovčju vunu - gotovo 10.000 puta, a za zrak oko 20.000 puta manje. Kosa, perje, papir, pluto i druga porozna tijela također imaju lošu toplinsku vodljivost. To je zbog činjenice da se između vlakana tih tvari nalazi zrak. Najnižu toplinsku vodljivost ima vakuum (prostor oslobođen od zraka). To se objašnjava činjenicom da je toplinska vodljivost prijenos energije s jednog dijela tijela na drugi, koji se javlja tijekom interakcije molekula ili drugih čestica. U prostoru u kojem nema čestica ne može doći do provođenja topline.

Ako postoji potreba za zaštitom tijela od hlađenja ili zagrijavanja, tada se koriste tvari niske toplinske vodljivosti. Dakle, ručke za lonce i tave izrađene su od plastike. Kuće se grade od balvana ili opeke, koje imaju lošu toplinsku vodljivost, što znači da štite prostor od hlađenja. Upotreba vakuuma kao toplinsko-izolacijskog "materijala" je osnova za uređaj termosice, odnosno Dewarove posude, koju je 1892. godine izumio engleski znanstvenik James Dewar.

1. Uvod.

Projekt je izrađen u skladu sa standardom srednjeg općeg obrazovanja fizike. Prilikom izrade ovog projekta razmatralo se proučavanje toplinskih pojava, njihova primjena u svakodnevnom životu i tehnologiji. Osim teoretskog gradiva, velika se pozornost posvećuje istraživačkom radu - to su pokusi koji odgovaraju na pitanja "Na koji se način može mijenjati unutarnja energija tijela", "Je li toplinska vodljivost raznih tvari ista", "Zašto?" dižu li se mlazovi toplog zraka ili tekućine prema gore", "Zašto se tijela s tamnom površinom više zagrijavaju"; pretraživanje i obrada informacija, fotografije. Vrijeme rada na projektu: 1 - 1,5 mjeseci. Ciljevi projekta: * praktična primjena znanja učenika o toplinskim pojavama; * formiranje vještina za samostalno istraživanje; * razvoj spoznajnih interesa; * razvoj logičko i tehničko mišljenje * razvijanje sposobnosti za samostalno stjecanje novih znanja iz fizike u skladu sa životnim potrebama i interesima;

2. Glavni dio.

2.1. Teorijski dio

U životu se svakodnevno susrećemo s toplinskim pojavama. Međutim, ne mislimo uvijek da se ti fenomeni mogu objasniti ako dobro poznajete fiziku. Na nastavi fizike upoznali smo se s načinima promjene unutarnje energije: prijenos topline i rad na tijelu ili samo tijelo. Kada dva tijela s različitim temperaturama dođu u dodir, energija se prenosi s tijela s višom temperaturom na tijelo s nižom temperaturom. Taj proces će se nastaviti sve dok se temperature tijela ne izjednače (dođe do toplinske ravnoteže). U ovom slučaju nema mehaničkog rada. Proces promjene unutarnje energije bez obavljanja rada na tijelu ili samom tijelu naziva se prijenos topline ili prijenos topline. Kod prijenosa topline energija se uvijek prenosi s toplijeg tijela na hladnije. Obrnuti proces nikada se ne događa spontano (sam od sebe), tj. prijenos topline je nepovratan. Prijenos topline određuje ili prati mnoge procese u prirodi: evoluciju zvijezda i planeta, meteorološke procese na Zemljinoj površini itd. Vrste prijenosa topline: toplinska vodljivost, konvekcija, zračenje.

toplinska vodljivost naziva se pojava prijenosa energije s jače zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane kao rezultat toplinskog gibanja i međudjelovanja čestica koje čine tijelo.

Metali imaju najveću toplinsku vodljivost - imaju je stotinama puta veću od vode. Izuzetak su živa i olovo, no i tu je toplinska vodljivost deset puta veća od vode.

2.2. Praktični dio.

Proučimo ovaj fenomen izvodeći niz pokusa s krutinama, tekućinama i plinovima.

Iskustvo #1

Uzeli su razne predmete: jednu aluminijsku žlicu, drugu drvenu, treću od plastike, četvrtu od nehrđajućeg čelika, a peta je bila srebrna. Na svaku žlicu s kapljicama meda pričvrstili smo spajalice. U čašu s vrućom vodom stavljaju žlice tako da iz nje strše u različitim smjerovima drške sa spajalicama. Žlice će se zagrijati, a kako se zagrijavaju, med će se otopiti i spajalice će otpasti.

Zaključak: drvene i plastične žlice zagrijavaju se dulje od metalnih, što znači da metali imaju dobru toplinsku vodljivost.

Iskustvo #2

Stavimo kraj drvenog štapa u vatru. Zapalit će se. Drugi kraj štapa, koji je vani, bit će hladan. To znači da drvo ima lošu toplinsku vodljivost.

Kraj tanke staklene šipke prinesemo plamenu alkoholne lampe. Nakon nekog vremena će se zagrijati, dok će drugi kraj ostati hladan. Stoga staklo također ima lošu toplinsku vodljivost.

Ako kraj metalne šipke zagrijemo u plamenu, vrlo brzo će se cijela šipka jako zagrijati. Ne možemo ga više držati u rukama.

To znači da metali dobro provode toplinu, odnosno imaju visoku toplinsku vodljivost. Na shta-ti-ve go-ri-zon-tal-ali utvrđeni-lyon ster-zhen. Na šipku, kroz prostor jedan na jedan, ver-ti-kal-ali pričvrstite-le-na uz pomoć voštanih metalnih karanfila.

Do ruba šipke, pod nju stavljaju svijeću. Budući da je rub šipke na gre-va-et-sya, tada u stupnju-pen-ali ster-zhen pro-gre-va-et-sya. Kad toplina dođe do mjesta gdje su karanfili sa šipkom pričvršćeni, ste-a-rin se otopi, a karanfil padne. Vidimo da u ovom eksperimentu nema pe-re-but-sa-supstance, pa-odnosno-ali, promatrajte-da-postoji-toplo-ne-vodenost.

Iskustvo #3

Instrument za prikaz različitih toplinskih vodljivosti čvrstih tijela.

Redoslijed proizvodnje uređaja:

savijte žicu u obliku slova "G";

ojačajte ih s vanjske strane limenke gumenim prstenovima;

objesite papirnate čovječuljke na vodoravne dijelove žičanih segmenata (pomoću rastaljenog parafina ili plastelina).

Provjera rada uređaja. Ulijte vruću vodu u staklenku (po potrebi staklenku vode zagrijte na električnom štednjaku) i promatrajte koja će figura pasti prva, druga, treća.

Rezultati. Prva figura koja pada pričvršćena je na bakrenu žicu, druga - na aluminij, treća - na čelik.

Zaključak. Različite čvrste tvari imaju različitu toplinsku vodljivost.

Toplinska vodljivost različitih tvari je različita.

Iskustvo br. 4

Iskustvo br. 5

Vuna, dlaka, ptičje perje, papir, snijeg i druga porozna tijela imaju lošu toplinsku vodljivost.

To je zbog činjenice da se između vlakana tih tvari nalazi zrak. Zrak je loš vodič topline.

Tako se zelena trava čuva pod snijegom, ozimi usjevi se čuvaju od smrzavanja.

Iskustvo br. 6

Rahljao je malu lopticu vate i omotao je oko kuglice termometra.Sada je neko vrijeme držao termometar na određenoj udaljenosti od plamena i primijetio kako temperatura raste. Zatim je istu kuglicu vate stisnuo i čvrsto omotao oko kuglice termometra i ponovno je prinio svjetiljci. U drugom slučaju, živa će rasti mnogo brže. To znači da komprimirana vata puno bolje provodi toplinu!

3. Zaključak.

Različite tvari imaju različitu toplinsku vodljivost.

Krute tvari (metali) imaju visoku toplinsku vodljivost, tekućine manju, a plinovi slabu toplinsku vodljivost.

Toplinsku vodljivost raznih tvari možemo koristiti u svakodnevnom životu, tehnici i prirodi.

Fenomen toplinske vodljivosti svojstven je svim tvarima, bez obzira na agregatno stanje u kojem se nalaze.

Sada, bez poteškoća, mogu odgovoriti i objasniti s fizičke točke gledišta na pitanja:

1. Zašto ptice mrse perje po hladnom vremenu?

(Između pera je zrak, a zrak je loš vodič topline.)

2. Zašto vunena odjeća bolje čuva hladnoću od sintetičke?

(Između dlačica ima zraka koji slabo provodi toplinu).

3. Zašto mačke spavaju sklupčane u klupko kad je zimi hladno? (Sklupčani u loptu, smanjuju površinu koja odaje toplinu).

5. Zašto su grmovi biljaka koje vole toplinu i grmlje prekriveni piljevinom za zimu?

(Piljevina je loš vodič topline. Zato se biljke prekrivaju piljevinom da se ne smrznu).

6. Koje čizme bolje štite od mraza: uske ili prostrane?

(Prostrano, budući da zrak ne provodi dobro toplinu, to je još jedan sloj u prtljažniku koji zadržava toplinu).

4. Popis korištene literature.

Tiskana izdanja:

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

2.M.I.Bludov Razgovori o fizici 1. dio -M: Prosvjetljenje 1984.

Internet resursi:

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

ROUTING

IZ FIZIKE U 8. RAZREDU

Održavajte interes za temu

Formirati komunikacijske vještine rada učenika

Izgradite poštovanje prema kolegama iz razreda

Zahtjevi GEF LLC

(pretpostavljeno ishodima učenja)

Osobno

Uvjeriti u mogućnosti razumijevanja prirode, u potrebu razumnog korištenja dostignuća znanosti i tehnike za daljnji razvoj ljudskog društva;

Poštovanje prema stvarateljima znanosti i tehnologije;

Odnos prema fizici kao elementu društvene kulture.

Metasubjekt

KOGNITIVNI

Analiza problemskog eksperimenta;

Izvođenje radnji prema algoritmu;

Formiranje mentalne operacije znanja: usporedbe, generalizacije, modeliranje, apstrakcija, analiza

REGULATORNO:

Prihvaćanje cilja učenja;

Sastavljanje slijeda radnji za otkrivanje novih znanja;

Orijentacija u odlučivanju.

KOMUNIKATIVNO:

Sposobnost zaključivanja, vođenja dijaloga, slušanja nastavnika;

subjekt

Razumijevanje fizički temelji toplinska vodljivost različitih tijela i njihova primjena;

Formiranje sposobnosti objašnjavanja rezultata eksperimenta, u smislu znanja o temi

Predmet: TOPLINSKA VODLJIVOST

Cilj: pozitivan stav prema radu u razredu

Pozdrav ljudi, nadam se da su svi dobro raspoloženi. Jesu li svi spremni za lekciju? Pa započnimo lekciju. Pogledaj kroz prozor, kakva lijepa jesen. Uskoro će hladnoća, jesmo li spremni za nju? Što učiniti da se ugrijete zimi. Kako zaštititi biljke od mraza? Današnja lekcija pomoći će nam da odgovorimo na ova pitanja.

Provjerite spremnost za lekciju.

Odgovarajte na pitanja, raspravljajte.

IIpozornici. Ažuriranje znanja

Cilj: Pregledajte prethodno naučeno gradivo kako biste doveli do učenja nova tema

Navedite načine promjene unutarnje energije.

Navedite vrste prijenosa topline.

Obavljeni rad i prijenos topline.

Provođenje topline, konvekcija, zračenje.

II. Motivacija za aktivnost

Riješite rebus

Toplinska vodljivost

Svrha: potaknuti interes za predmet

Učenje novog gradiva

Svrha: uvesti pojam toplinske vodljivosti, proces prijenosa, uporaba.

Što mislite, koja je tema naše lekcije? Koja ćemo pitanja razmotriti?

1. Toplinska vodljivost

Demonstracija iskustava. Na temelju njih donose se zaključci

1. Žlica se spusti u čašu vruće vode. Što će biti sa žlicom?

2. Zašto je žlica vruća?

3. Kao rezultat čega dolazi do prijenosa topline sa zagrijanog kraja žlice na hladni?

Kakav se zaključak može izvući?

Zagrijavanje žlice u vrućem čaju primjer je provođenja topline.

Toplinska vodljivost - prijenos energije s jače zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane, kao rezultat toplinskog gibanja i međudjelovanja čestica.

Proučimo ovaj fenomen izvodeći niz pokusa s krutinama, tekućinama i plinovima.

Napravimo pokuse:

Stavimo kraj drvenog štapa u vatru. Zapalit će se. Drugi kraj štapa, koji je vani, bit će hladan.

Kraj tanke staklene šipke prinesemo plamenu alkoholne lampe. Nakon nekog vremena će se zagrijati, dok će drugi kraj ostati hladan.

Zagrijemo kraj metalne šipke, a zatim će se uskoro zagrijati cijela šipka.

Popravimo kraj bakrene žice u podnožju tronošca. Karanfili se na žicu pričvršćuju voskom. Slobodni kraj žice zagrijat ćemo plamenom alkoholne lampe.

Što vidimo?

Kako se odvija prijenos topline?

Koliko će trajati prijenos topline kroz žicu?

Što se može reći o brzini kretanja molekula u području koje se nalazi bliže plamenu?

Zašto se sljedeći komad žice zagrijava?

Razmotrimo sada toplinsku vodljivost tekućina. Uzmite epruvetu s vodom i počnite zagrijavati njezin gornji dio. Što vidimo? Mislite li da je dno vruće. Osjetiti. Koji je zaključak?Di mala je osim za živu i rastaljene metale.

Ispitujemo toplinsku vodljivost plinova. Suhu epruvetu stavimo na prst i zagrijavamo je naopako na plamenu alkoholne lampe. Prst se dugo neće osjećati toplim.

Vuna, ptičje perje, papir, pluto i druge porozne tvari imaju lošu toplinsku vodljivost. To je zbog činjenice da se između vlakana tih tvari nalazi zrak. Najnižu toplinsku vodljivost ima vakuum

Zapišimo glavnokarakteristike toplinske vodljivosti:

u čvrstim tvarima, tekućinama i plinovima;

sama tvar se ne tolerira;

dovodi do izjednačavanja tjelesne temperature;

različita tijela - različita toplinska vodljivost

Tema lekcije je toplinska vodljivost.

Što je toplinska vodljivost. Proces prijenosa energije provođenjem topline. Koja tijela imaju dobru, a koja lošu toplinsku vodljivost. Gdje se primjenjuju znanja o toplinskoj vodljivosti.

Učenici zapisuju temu sata u svoje bilježnice.

Ona će se ugrijati.

Voda je predala dio topline žlici, a dio okolnom zraku.

- Kao rezultat gibanja i međudjelovanja čestica

Zaključak: Iz primjera je jasno da se toplina može prenositi s tijela koje je toplije na tijelo koje je manje zagrijano (s tople vode na hladnu žlicu). No, energija se prenosila i duž same žlice - s njenog zagrijanog kraja na hladniji.

Zapiši definiciju.

Zaključak. Drvo ima lošu toplinsku vodljivost.

Zaključak. Staklo ima lošu toplinsku vodljivost.

Zaključak. Metali imaju visoku toplinsku vodljivost.

- Karanfili počinju postupno padati jedan po jedan, prvo oni najbliži plamenu.

Od vrućeg kraja žice do hladnog kraja.

Dok se cijela žica ne zagrije, odnosno dok se temperatura u cijeloj žici ne izjednači.

Molekule se kreću brže.-Kao rezultat međudjelovanja molekula, povećava se i brzina kretanja molekula u sljedećem dijelu i povećava se temperatura ovog dijela.

Voda je proključala na površini.

Dan malo topao.

Zaključak. Tekućine imaju nisku toplinsku vodljivost.

Zaključak. Toplinska vodljivost plinova je još manja.

Toplinska vodljivost različitih tvari je različita.

Zabilježite glavne značajke toplinske vodljivosti

Imenuju koja tijela imaju dobru, a koja lošu toplinsku vodljivost. Ispunite tablicu u svoju bilježnicu

Sidrenje

Svrha: učvrstiti gradivo, upoznati gdje u životu primjenjujemo znanje o toplinskoj vodljivosti.

Prisjetimo se jedne bajke

Primjeri provođenja topline :

Odlomak iz bajke "Moroz Ivanovič"

Rukarica je počela tući snijeg da starac mirnije spava, a u međuvremenu su joj jadne ruke okoštale i prsti pobijelili, kao u siromaha, koji zimi peru rublje u rupi: hladno je i vjetar u lice, a rublje se smrzne, kolac vrijedi, ali nema što raditi - jadni ljudi rade.

Ništa, - rekao je Moroz Ivanovič, - samo trljajte prste snijegom, i oni će nestati, nećete se naježiti. Ja sam ljubazan starac; pogledaj moje zanimljivosti. Zatim je podigao svoju snježnu perjanicu s pokrivačem, a Iglica je vidjela da ispod perjanice probija zelena trava. Rukašici je bilo žao jadne trave.

Pa kažeš, - reče ona, - da si ljubazan starac, ali zašto držiš zelenu travu pod snježnim perjem, ne puštaš je na svjetlo dana?

Ne puštam jer još nije vrijeme; Trava još nije došla na red. U jesen su ga seljaci posijali, pa je niklo, a ako se već ispružilo, onda bi ga zima uhvatila, a do ljeta trava ne bi sazrela. Tako sam svojom snježnom perjanicom pokrio mlado zelenilo, pa i sam legao na nju da snijeg vjetar ne raznese; ali doći će proljeće, otopit će se snježna perjanica, izrasti će trava, a tamo, gledajte, žito će proviriti, a seljak će skupiti žito i odnijeti ga u mlin ...

Zašto ljudi sade zimske usjeve i ne boje se da će smrznuti?

Zašto grmlje biljaka prekriva zimu piljevinom?

Što koristimo u kuhinji da se ne opečemo?

Od čega se prave tave? Zašto?

Zašto vunena odjeća bolje štiti od hladnoće od sintetičke?

Zanimljivosti iz biologije. Čupavi krzneni kaput omogućuje bumbarima da skupljaju nektar i pelud čak i na Arktiku. Pod takvom odjećom, tijelo bumbara, s pojačanim radom mišića, zagrijava se do 40 0 . A što bumbar živi sjevernije, to je veći i čupaviji. Zašto bunda spašava bumbara od smrzavanja?

Čim nastupi hladnoća, pčele se naguraju na saće s medom i formiraju gustu kuglu. Pripijene jedna uz drugu održavaju temperaturu od oko 12 0 C. Tako se zimi pčele griju. No potrebna im je ventilacija, jer se inače sva vlaga koju pčele izdahnu taloži unutar košnice u obliku inja. Zašto se pčele uspijevaju ugrijati zimi?

Koja opeka - puna ili porozna - osigurava bolju toplinsku izolaciju zgrade? Obrazloži odgovor.

Na istoj temperaturi granita i opeke, opeka je toplija na dodir od granita. Koji od ovih Građevinski materijal ima najbolje svojstvo toplinske izolacije?

Škare i olovka na stolu imaju istu temperaturu. Zašto su škare hladnije na dodir?

Razmotreni primjeri pomoći će nam da donesemo zaključak i popunimo tablicu.

Slušaju tekst, imenuju tijela s dobrom i slabom toplinskom vodljivošću.

Snijeg je porozna, rastresita tvar, sadrži zrak. Stoga snijeg ima lošu toplinsku vodljivost i dobro štiti zemlju, zimske usjeve, voćke od smrzavanja.

Kuhinjski držači za lonce izrađeni su od materijala koji ima lošu toplinsku vodljivost.

Tave i tave izrađene su od tvari dobre toplinske vodljivosti (metala) i služe za brzo zagrijavanje tijela ili dijelova.

Ručke čajnika, tava izrađene su od materijala slabe toplinske vodljivosti. Sve to štiti ruke od opeklina pri dodirivanju vrućih predmeta.

Piljevina je loš vodič topline. Biljke se pokriju piljevinom kako ne bi smrzle.

Između dlačica ima zraka koji slabo provodi toplinu.

Dlaka bumbara ne provodi dobro toplinu, jer se između resica nalazi zrak čija je toplinska vodljivost niska.

Između pčela ostaje zrak koji slabo provodi toplinu i sprječava smrzavanje.

Uzmimo mini istraživački rad. Otkrijmo je li izraz istinit: KRZNENI KAPUT GRIJE?!

Kako ćemo obaviti posao?

Da bismo to učinili, potreban nam je termometar i komad krzna. Izmjerimo sobnu temperaturu, a zatim stavimo termometar na neko vrijeme u poklopac

Izvući zaključak

Primarna provjera znanja

Svrha: provjeriti na kojoj se razini gradivo razumije?

Kako se naziva pojava prijenosa unutarnje energije s jednog dijela tijela na drugi ili s jednog tijela na drugo tijekom njihovog neposrednog dodira?

toplinski kapacitet
kalorijska vrijednost
toplinska vodljivost

Odaberite točnu tvrdnju.

Kondukcija je prijenos tvari s jednog tijela na drugo
Provođenje topline NE prenosi tvar s jednog tijela na drugo.
Pojam toplinske vodljivosti ne postoji

Koja od navedenih tvari ima najveća toplinska vodljivost?

Drvo
Staklo
Bakar

Odgovor u đačkoj kartici.

Sažetak lekcije

Prisjetite se pitanja s početka lekcije. Jesmo li spremni za zimu? Kakav fenomen vidimo danas? Što je ovo fenomen?

Domaća zadaća. P 4, (svi), pripremiti referat "Toplinska vodljivost u prirodi, svakodnevnom životu i tehnici." (neobavezno)

Hvala vam za vaš rad u nastavi.

Odgovori na pitanje