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Quais substâncias têm baixa condutividade térmica. II Concurso Internacional de Pesquisa e Trabalhos Criativos de Estudantes "Start in Science

Quais substâncias têm baixa condutividade térmica. II Concurso Internacional de Pesquisa e Trabalhos Criativos de Estudantes "Start in Science

1 Morozovsk, Filial do Internato de Cadetes Cossacos da Universidade Universidade Estadual tecnologias e gestão com o nome de K.G. Razumovsky (Primeiro Universidade Cossaca)", 8/1 pelotão

Mosina O. V. (Morozovsk, Filial da Universidade Cossack Cadet Corps-Boarding FSBEI HE "Moscow State University of Technology and Management em homenagem a K.G. Razumovsky (First Cossack University)")

Peryshkin A. V. Física 8º ano. – M.: Abetarda, 2012.

Bludov M.I. Conversas sobre física parte 1. - M.: Educação, 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.

O projeto foi concebido de acordo com o padrão de médio Educação geral em física. Ao escrever este projeto, foi considerado o estudo dos fenômenos térmicos, sua aplicação na vida cotidiana e na tecnologia. Além do material teórico, muita atenção é dada ao trabalho de pesquisa - são experimentos que respondem às perguntas "De que maneiras a energia interna do corpo pode ser alterada", "A condutividade térmica é a mesma várias substâncias”, “Por que os jatos de ar quente ou líquido sobem”, “Por que os corpos com superfície escura aquecem mais”; pesquisa e processamento de informações, fotos.

Tempo de trabalho no projeto: 1 - 1,5 meses.

Objetivos do projeto:

aplicação prática do conhecimento dos escolares sobre fenômenos térmicos;
formação de competências de actividade de investigação independente;
desenvolvimento de interesses cognitivos;
desenvolvimento do pensamento lógico e técnico;
desenvolvimento de habilidades para aquisição independente de novos conhecimentos em física de acordo com necessidades e interesses vitais;

Parte principal

Parte teórica

Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato, a energia é transferida de um corpo com mais Temperatura alta para um corpo com uma temperatura mais baixa. Este processo continuará até que as temperaturas dos corpos sejam iguais (o equilíbrio térmico seja alcançado). Neste caso, nenhum trabalho mecânico é feito. O processo de mudança de energia interna sem realizar trabalho no corpo ou no próprio corpo é chamado de transferência de calor ou transferência de calor. Na transferência de calor, a energia é sempre transferida de um corpo mais quente para um mais frio. O processo inverso nunca ocorre espontaneamente (por conta própria); troca de calor é irreversível. A transferência de calor determina ou acompanha muitos processos na natureza: a evolução de estrelas e planetas, processos meteorológicos na superfície da Terra, etc. Tipos de transferência de calor: condutividade térmica, convecção, radiação.

A condutividade térmica é o fenômeno de transferência de energia de partes do corpo mais aquecidas para as menos aquecidas como resultado do movimento térmico e da interação das partículas que compõem o corpo.

Os metais têm a maior condutividade térmica - eles têm centenas de vezes mais que a água. As exceções são mercúrio e chumbo, mas mesmo aqui a condutividade térmica é dez vezes maior que a da água.

Ao abaixar uma agulha de metal em um copo de água quente, logo a ponta da agulha também ficou quente. Consequentemente, a energia interna, como qualquer tipo de energia, pode ser transferida de um corpo para outro. A energia interna também pode ser transferida de uma parte do corpo para outra. Assim, por exemplo, se uma extremidade de uma unha for aquecida em uma chama, a outra extremidade, que está na mão, aquecerá gradualmente e queimará a mão.

Parte prática

Vamos estudar esse fenômeno fazendo uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

tomaram vários itens: uma colher de alumínio, outra colher de pau, uma terceira colher de plástico, uma quarta colher de aço inoxidável e uma quinta colher de prata. Colocamos clipes de papel em cada colher com gotas de mel. Eles colocam colheres em um copo de água quente para que as alças com clipes de papel saiam em direções diferentes. As colheres aquecem e, à medida que aquecem, o mel derrete e os clipes de papel caem.

Claro, as colheres devem ser da mesma forma e tamanho. Onde o aquecimento ocorre mais rápido, esse metal conduz melhor o calor, é mais termicamente condutor. Para este experimento, peguei um copo de água fervente e quatro tipos de colheres: alumínio, prata, plástico e inox. Baixei-os um a um em um copo e cronometrei o tempo: em quantos minutos iria esquentar. Isso é o que eu fiz:

Conclusão: colheres de madeira e plástico demoram mais para aquecer do que colheres de metal, o que significa que os metais têm boa condutividade térmica.

Vamos levar a ponta de uma vara de madeira ao fogo. Ele vai acender. A outra ponta do palito, que fica do lado de fora, estará fria. Isso significa que a árvore tem baixa condutividade térmica.

Trazemos a ponta de uma haste de vidro fina para a chama de uma lâmpada de álcool. Depois de um tempo, ele aquecerá, enquanto a outra extremidade permanecerá fria. Portanto, o vidro tem baixa condutividade térmica

Se aquecermos a extremidade de uma haste de metal em uma chama, muito em breve toda a haste ficará muito quente. Não podemos mais segurá-lo em nossas mãos.

Isso significa que os metais conduzem bem o calor, ou seja, possuem uma alta condutividade térmica. Uma haste é fixada horizontalmente em um tripé. Na haste, em intervalos regulares, pinos de metal são fixados verticalmente com cera.

Uma vela é trazida para a borda da haste. Como a borda da haste aquece, a haste aquece gradualmente. Quando o calor atinge o ponto em que os pinos estão presos ao caule, a estearina derrete e o pino cai. Vemos que neste experimento não há transferência de matéria, respectivamente, a condutividade térmica é observada.

Diferentes metais têm diferentes condutividades térmicas. Na sala de física há um dispositivo com o qual podemos garantir que diferentes metais tenham diferentes condutividades térmicas. No entanto, em casa, conseguimos verificar isso com a ajuda de um dispositivo caseiro.

dispositivo de exibição condutividade térmica diferente sólidos.

Fizemos um dispositivo para exibir diferentes condutividades térmicas de sólidos. Para isso, usamos um pote de papel alumínio vazio, dois anéis de borracha (feitos em casa), três pedaços de arame feitos de alumínio, cobre e ferro, uma telha, água quente, 3 figurinhas de homenzinhos com os braços levantados, recortados em papel .

A ordem de fabricação do dispositivo:

1. dobre o fio na forma da letra "G";

2. fortaleça-os do lado de fora do frasco com anéis de borracha;

3. pendure homens de papel nas partes horizontais dos segmentos de arame (usando parafina derretida ou plasticina).

Verificação do funcionamento do dispositivo. Despeje em uma jarra água quente(se necessário, aqueça uma jarra de água em um fogão elétrico) e observe qual figura cairá primeiro, segundo, terceiro.

Resultados. A primeira figura a cair é fixada em um fio de cobre, a segunda - em alumínio, a terceira - em aço.

Conclusão. Vários sólidos têm condutividade térmica diferente.

A condutividade térmica de diferentes substâncias é diferente.

Considere agora a condutividade térmica dos líquidos. Pegue um tubo de ensaio com água e comece a aquecer sua parte superior. A água na superfície logo ferverá e, no fundo do tubo, durante esse tempo, só aquecerá. Isso significa que os líquidos têm baixa condutividade térmica.

Investigamos a condutividade térmica dos gases. Colocamos um tubo de ensaio seco no dedo e o aquecemos de cabeça para baixo na chama de uma lâmpada de álcool. O dedo não ficará quente por muito tempo. Isso se deve ao fato de que a distância entre as moléculas de gás é ainda maior do que a de líquidos e sólidos. Portanto, a condutividade térmica dos gases é ainda menor.

Lã, cabelo, penas de pássaros, papel, neve e outros têm baixa condutividade térmica. corpos porosos.

Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O ar é um mau condutor de calor.

Assim, a grama verde é preservada sob a neve, as colheitas de inverno são preservadas do congelamento.

Ele afofou uma pequena bola de algodão e a enrolou em torno de uma bola de termômetro.

Agora ele segurou o termômetro por algum tempo a uma certa distância da chama e notou como a temperatura subiu. Então a mesma bola de algodão apertou e enrolou firmemente ao redor do bulbo do termômetro e novamente o trouxe para a lâmpada. No segundo caso, o mercúrio subirá muito mais rápido.

Isso significa que o algodão comprimido conduz o calor muito melhor!

Se houver necessidade de proteger o corpo do resfriamento ou aquecimento, são usadas substâncias com baixa condutividade térmica. Assim, para panelas, frigideiras, as alças são feitas de plástico ou madeira.

As casas são construídas a partir de troncos ou tijolos, que têm baixa condutividade térmica, o que significa que são protegidas do resfriamento.

O vácuo (espaço livre do ar) tem a menor condutividade térmica. Isso se explica pelo fato de que a condutividade térmica é a transferência de energia de uma parte do corpo para outra, que ocorre durante a interação de moléculas ou outras partículas. Em um espaço onde não há partículas, a condução de calor não pode ocorrer.

Conclusão

Diferentes substâncias têm diferentes condutividades térmicas.

Sólidos (metais) têm alta condutividade térmica, líquidos têm menor condutividade térmica e gases têm baixa condutividade térmica.

Podemos usar a condutividade térmica de várias substâncias na vida cotidiana, na tecnologia e na natureza.

O fenômeno da condutividade térmica é inerente a todas as substâncias, independentemente do estado de agregação em que se encontram.

Agora, sem dificuldade, posso responder e explicar do ponto de vista físico às perguntas:

1. Por que os pássaros afofam suas penas no frio?

(Há ar entre as penas e o ar é um mau condutor de calor.)

2. Por que as roupas de lã mantêm o frio melhor do que as sintéticas?

(Existe ar entre os cabelos, que não conduz bem o calor).

3. Por que os gatos dormem enrolados em uma bola quando o tempo está frio no inverno? (Enrolados em uma bola, eles reduzem a área de superfície que emite calor).

4. Por que os cabos dos ferros de solda, ferros, panelas, panelas são de madeira ou plástico? (Madeira e plástico têm baixa condutividade térmica, portanto, quando aquecemos objetos de metal, segurar um cabo de madeira ou plástico não queimará nossas mãos).

5. Por que arbustos de plantas que gostam de calor e arbustos cobertos com serragem para o inverno?

(A serragem é um mau condutor de calor. Portanto, as plantas são cobertas com serragem para que não congelem).

6. Que botas protegem melhor do gelo: apertadas ou espaçosas?

(Espaçoso, pois o ar não conduz bem o calor, é outra camada da bota que retém o calor).

Link bibliográfico

Belyaevsky I.A. PESQUISA DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE VÁRIAS SUBSTÂNCIAS // Boletim Científico da Escola Internacional. - 2017. - Nº 1. - P. 72-76;
URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=143 (data de acesso: 07.11.2017).

A transferência de calor é uma das maneiras de alterar a energia interna de um corpo (ou sistema de corpos), enquanto a energia interna de um corpo é transferida para a energia interna de outro corpo sem realizar trabalho mecânico.

Existem 3 tipos de transferência de calor:

A troca de calor entre dois meios ocorre através de uma parede sólida que os separa ou através da interface entre eles.
O calor só pode ser transferido de um corpo com temperatura mais alta para um corpo com temperatura mais baixa.

A troca de calor sempre ocorre de tal maneira que uma diminuição na energia interna de alguns corpos é sempre acompanhada pelo mesmo aumento na energia interna de outros corpos que participam da transferência de calor.
Este é um caso especial da lei da conservação da energia.

INTERESSANTE

Perdizes, patos e outras aves não congelam no inverno porque a temperatura de suas patas pode diferir da temperatura corporal em mais de 30 graus. A baixa temperatura das patas reduz muito a transferência de calor. Estes são forças defensivas organismo!

A condutividade térmica é a transferência de energia de partes do corpo mais aquecidas para as menos aquecidas devido ao movimento térmico e interação de micropartículas (átomos, moléculas, íons, etc.), o que leva à equalização da temperatura corporal.
Não acompanhado de transferência de substância!

Este tipo de transferência de energia interna é característico de sólidos e líquidos e gases.
A condutividade térmica de várias substâncias é diferente.
Os metais têm a maior condutividade térmica,

e metais diferentes têm condutividade térmica diferente.

Os líquidos têm menos condutividade térmica que os sólidos e os gases menos que os líquidos.

Ao aquecer a extremidade superior de um tubo de ensaio fechado com um dedo com ar dentro, você não pode ter medo de queimar o dedo, porque. a condutividade térmica dos gases é muito baixa.
É interessante que seria possível aproximar a mão quase da chama, por exemplo, de um queimador a gás (temperatura superior a 1000 graus) e não queimá-lo se ...

E se?

O gás é geralmente um condutor de calor muito ruim, então apenas uma pequena camada de ar entre a mão e a chama seria suficiente. Mas!
Mas existe um fenômeno como convecção em gases, portanto, perto da chama, a mão queima fortemente.

OLHE A LIVRO

Você conhece isso...

Grandes dificuldades para os construtores de edifícios são entregues pela subsidência da fundação, principalmente em regiões com permafrost. As casas costumam rachar devido ao degelo do solo abaixo delas, e a fundação transfere uma certa quantidade de calor para o solo. Portanto, os edifícios começaram a ser construídos em estacas. Neste caso, o calor é transferido apenas por condutividade térmica da fundação para a estaca e ainda mais da estaca para o solo.De que devem ser feitas as estacas? Acontece que as pilhas feitas de material sólido durável devem ser preenchidas com querosene no interior. No verão, a pilha conduz mal o calor de cima para baixo, porque. líquido tem baixa condutividade térmica. No inverno, devido à convecção do líquido dentro da pilha, pelo contrário, contribuirá para o resfriamento adicional do solo.
Isso não é um conto de fadas, não é fantasia!
Tal projeto é realmente projetado e testado!

Cientistas italianos inventaram uma camisa que permite manter uma temperatura corporal constante. Os cientistas prometem que não será quente no verão e frio no inverno, porque é feito de materiais especiais. Materiais semelhantes já são usados em voos espaciais.

Nas antigas metralhadoras "Maxim" a água de aquecimento protegia a arma do derretimento.

Na cozinha, ao levantar pratos cheios de líquido quente, para não se queimar, você pode usar apenas um pano seco. A condutividade térmica do ar é muito menor que a da água! E a estrutura do tecido é muito solta, e todas as lacunas entre as fibras são preenchidas com ar em um pano seco e água em um molhado. Olha, não se queime!

Fogo na peneira

O fenômeno descrito abaixo demonstra a propriedade dos metais de conduzir bem o calor.
Se você fizer uma malha de arame, fornecendo uma boa conexão de metal nos locais onde o arame se cruza, e colocá-la acima de um queimador de gás, poderá acender o gás acima da malha quando a válvula estiver ligada, enquanto não queimará sob a malha. E se você acender o gás sob a grade, o fogo “não vazará” pela grade!

Naqueles dias, quando não havia lâmpadas elétricas de mineiro, eles usavam a lâmpada Davy.
Era uma vela "plantada" em uma gaiola de metal. E mesmo que o eixo estivesse cheio de gases inflamáveis, a lâmpada Davy estava segura e não causou explosão - a chama não ultrapassou a lâmpada, graças à malha de metal.

A condutividade térmica é um tipo de transferência de calor em que há uma transferência direta de energia de partículas (moléculas, átomos) de uma parte mais aquecida do corpo para partículas de sua parte menos aquecida.

Considere uma série de experimentos com aquecimento de um sólido, líquido e gás.

Fixamos um fio de cobre grosso em um tripé e prendemos alguns cravos ao fio com cera ou plasticina. Quando a extremidade livre do fio é aquecida na chama de uma lâmpada de álcool, a cera derrete e os dentes caem gradualmente do fio. E primeiro os que estão mais próximos da chama caem, depois todo o resto por sua vez. Isso se explica da seguinte maneira. Primeiro, a velocidade de movimento das partículas de metal que estão mais próximas da chama aumenta. A temperatura do fio neste local aumenta. Quando essas partículas interagem com as vizinhas, a velocidade destas também aumenta, o que faz com que a temperatura da próxima parte do fio aumente. Então a velocidade de movimento das partículas seguintes aumenta, e assim por diante, até que todo o fio se aqueça.

Deve ser lembrado que durante a condução de calor, a própria substância não se move ao longo do corpo, apenas energia é transferida.

Considere agora a condutividade térmica dos líquidos. Pegue um tubo de ensaio com água. Colocamos um pedaço de gelo nele e começamos a aquecer o topo do tubo de ensaio. A água da superfície logo ferverá. O gelo no fundo do tubo de ensaio dificilmente derreterá durante este tempo. Isso significa que os líquidos têm baixa condutividade térmica, com exceção do mercúrio e dos metais líquidos.

Isso se deve ao fato de que nos líquidos as moléculas estão localizadas a maiores distâncias umas das outras do que nos líquidos. sólidos.

Investigamos a condutividade térmica dos gases. Colocamos um tubo de ensaio seco em um dedo e aquecemos o fundo na chama de uma lâmpada de álcool. O dedo não fica quente por muito tempo.

Isso se deve ao fato de que a distância entre as moléculas de gás é ainda maior do que a de líquidos e sólidos. Portanto, a condutividade térmica dos gases é ainda menor.

Assim, a condutividade térmica de várias substâncias é diferente.

Metais, especialmente prata e cobre, têm a maior condutividade térmica. Se a condutividade térmica de várias substâncias for comparada com a condutividade térmica do cobre, verifica-se que para o ferro é cerca de 5 vezes menor, para a água - 658 vezes, para tijolos porosos - 848 vezes, para neve recém-caída - quase 4.000 vezes , para algodão , serragem e lã de ovelha - quase 10.000 vezes, e para o ar é cerca de 20.000 vezes menos. Cabelos, penas, papel, cortiça e outros corpos porosos também têm baixa condutividade térmica. Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O vácuo (espaço livre do ar) tem a menor condutividade térmica. Isso se explica pelo fato de que a condutividade térmica é a transferência de energia de uma parte do corpo para outra, que ocorre durante a interação de moléculas ou outras partículas. Em um espaço onde não há partículas, a condução de calor não pode ocorrer.

Se houver necessidade de proteger o corpo do resfriamento ou aquecimento, são usadas substâncias com baixa condutividade térmica. Assim, as alças para panelas e frigideiras são feitas de plástico. As casas são construídas a partir de troncos ou tijolos, que têm baixa condutividade térmica, o que significa que protegem as instalações do resfriamento. O uso do vácuo como "material" isolante de calor é a base para o dispositivo de uma garrafa térmica, ou vaso Dewar, que foi inventado em 1892 pelo cientista inglês James Dewar.

1. Introdução.

O projeto foi desenvolvido de acordo com o padrão do ensino médio geral em física. Ao escrever este projeto, foi considerado o estudo dos fenômenos térmicos, sua aplicação na vida cotidiana e na tecnologia. Além do material teórico, muita atenção é dada ao trabalho de pesquisa - são experimentos que respondem às perguntas "De que maneiras a energia interna de um corpo pode ser alterada", "A condutividade térmica de várias substâncias é a mesma", "Por que sobem jatos de ar quente ou líquido", "Por que corpos com superfície escura aquecem mais"; pesquisa e processamento de informações, fotografias. Tempo de trabalho no projeto: 1 - 1,5 meses. Objetivos do projeto: * implementação prática do conhecimento de crianças em idade escolar sobre fenômenos térmicos; * formação de habilidades para pesquisa independente; * desenvolvimento de interesses cognitivos; * desenvolvimento de pensamento lógico e técnico * desenvolvimento de habilidades para aquisição independente de novos conhecimentos em física de acordo com necessidades e interesses vitais;

2. A parte principal.

2.1. Parte teórica

Na vida, encontramos fenômenos térmicos todos os dias. No entanto, nem sempre pensamos que esses fenômenos podem ser explicados se você conhece bem a física. Nas aulas de física, nos familiarizamos com maneiras de mudar a energia interna: transferência de calor e trabalho no corpo ou no próprio corpo. Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato, a energia é transferida de um corpo com temperatura mais alta para um corpo com temperatura mais baixa. Este processo continuará até que as temperaturas dos corpos sejam iguais (o equilíbrio térmico seja alcançado). Neste caso, nenhum trabalho mecânico é feito. O processo de mudança de energia interna sem realizar trabalho no corpo ou no próprio corpo é chamado de transferência de calor ou transferência de calor. Na transferência de calor, a energia é sempre transferida de um corpo mais quente para um mais frio. O processo inverso nunca ocorre espontaneamente (por si só), ou seja, a transferência de calor é irreversível. A transferência de calor determina ou acompanha muitos processos na natureza: a evolução de estrelas e planetas, processos meteorológicos na superfície da Terra, etc. Tipos de transferência de calor: condutividade térmica, convecção, radiação.

condutividade térmica chamou o fenômeno de transferência de energia de partes mais aquecidas do corpo para menos aquecidas como resultado do movimento térmico e da interação das partículas que compõem o corpo.

2.2. Parte prática.

Vamos estudar esse fenômeno fazendo uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

Experiência nº 1

Levaram vários objetos: uma colher de alumínio, outra de madeira, a terceira de plástico, a quarta de aço inoxidável e a quinta de prata. Colocamos clipes de papel em cada colher com gotas de mel. Eles colocam colheres em um copo de água quente para que as alças com clipes de papel saiam em direções diferentes. As colheres aquecem e, à medida que aquecem, o mel derrete e os clipes de papel caem.

Conclusão: colheres de madeira e plástico demoram mais para aquecer do que colheres de metal, o que significa que os metais têm boa condutividade térmica.

Experiência nº 2

Vamos levar a ponta de uma vara de madeira ao fogo. Ele vai acender. A outra ponta do palito, que fica do lado de fora, estará fria. Isso significa que a árvore tem baixa condutividade térmica.

Se aquecermos a extremidade de uma haste de metal em uma chama, muito em breve toda a haste ficará muito quente. Não podemos mais segurá-lo em nossas mãos.

Isso significa que os metais conduzem bem o calor, ou seja, possuem uma alta condutividade térmica. No shta-ti-ve go-ri-zon-tal-mas fortificado-lyon ster-zhen. Na haste, através do espaço um-a-um, ver-ti-kal-mas prenda-le-na com a ajuda de cravos de metal de cera.

Para a borda da haste, eles colocam uma vela sob ela. Uma vez que a borda da vara está no gre-va-et-sya, então em uma caneta de grau-mas o ster-zhen pro-gre-va-et-sya. Quando o calor atinge o local onde os cravos com a haste estão presos, o ste-a-rin derrete e o cravo cai. Vemos que neste experimento não há pe-re-mas-sa-substância, tão-respectivamente-mas, ob-observe-sim-há-que-na-água.

Experiência nº 3

Um instrumento para exibir as várias condutividades térmicas de sólidos.

A ordem de fabricação do dispositivo:

dobre o fio na forma da letra "G";

fortaleça-os do lado de fora da lata com anéis de borracha;

pendure homens de papel nas partes horizontais dos segmentos de arame (usando parafina derretida ou plasticina).

Verificando o funcionamento do dispositivo. Despeje água quente em uma jarra (se necessário, aqueça uma jarra de água em um fogão elétrico) e observe qual número cairá primeiro, segundo, terceiro.

Resultados. A primeira figura a cair é fixada em um fio de cobre, a segunda - em alumínio, a terceira - em aço.

Conclusão. Diferentes sólidos têm diferentes condutividades térmicas.

A condutividade térmica de diferentes substâncias é diferente.

Experiência nº 4

Experiência nº 5

Lã, cabelo, penas de pássaros, papel, neve e outros corpos porosos têm baixa condutividade térmica.

Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O ar é um mau condutor de calor.

Assim, a grama verde é preservada sob a neve, as colheitas de inverno são preservadas do congelamento.

Experiência nº 6

Ele afofou uma pequena bola de algodão e enrolou-a em torno da bola do termômetro. Agora ele segurou o termômetro por algum tempo a uma certa distância da chama e notou como a temperatura subiu. Então a mesma bola de algodão apertou e enrolou firmemente ao redor do bulbo do termômetro e novamente o trouxe para a lâmpada. No segundo caso, o mercúrio subirá muito mais rápido. Isso significa que o algodão comprimido conduz o calor muito melhor!

3. Conclusão.

Diferentes substâncias têm diferentes condutividades térmicas.

Sólidos (metais) têm alta condutividade térmica, líquidos têm menor condutividade térmica e gases têm baixa condutividade térmica.

Podemos usar a condutividade térmica de várias substâncias na vida cotidiana, na tecnologia e na natureza.

O fenômeno da condutividade térmica é inerente a todas as substâncias, independentemente do estado de agregação em que se encontram.

Agora, sem dificuldade, posso responder e explicar do ponto de vista físico às perguntas:

1. Por que os pássaros afofam suas penas no frio?

(Há ar entre as penas e o ar é um mau condutor de calor.)

2. Por que as roupas de lã mantêm o frio melhor do que as sintéticas?

(Existe ar entre os cabelos, que não conduz bem o calor).

3. Por que os gatos dormem enrolados em uma bola quando o tempo está frio no inverno? (Enrolados em uma bola, eles reduzem a área de superfície que emite calor).

5. Por que arbustos de plantas que gostam de calor e arbustos cobertos com serragem para o inverno?

(A serragem é um mau condutor de calor. Portanto, as plantas são cobertas com serragem para que não congelem).

6. Que botas protegem melhor do gelo: apertadas ou espaçosas?

(Espaçoso, pois o ar não conduz bem o calor, é outra camada da bota que retém o calor).

4. Lista de literatura utilizada.

Edições impressas:

1.A.V. Peryshkin Física 8ª série -M: Abetarda, 2012

2.M.I.Bludov Conversas sobre física parte 1-M: Iluminismo 1984.

Recursos da Internet:

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

ROTEIRO

EM FÍSICA EM 8 AULA

Mantenha o interesse pelo assunto

Para formar as habilidades de comunicação do trabalho dos alunos

Construir respeito pelos colegas

Requisitos da GEF LLC

(assumido pelos resultados de aprendizagem)

Pessoal

Convencer na possibilidade de compreender a natureza, na necessidade do uso razoável das conquistas da ciência e da tecnologia para o desenvolvimento da sociedade humana;

Respeito aos criadores da ciência e da tecnologia;

Atitude em relação à física como elemento da cultura social.

Metasujeito

COGNITIVO

Análise do experimento-problema;

Executar ações de acordo com o algoritmo;

Formação operações mentais conhecimento: comparações, generalizações, modelagem, abstração, análise

REGULATÓRIO:

Aceitação do objetivo de aprendizagem;

Elaborar uma sequência de ações para descobrir novos conhecimentos;

Orientação na tomada de decisão.

COMUNICATIVO:

A capacidade de raciocinar, dialogar, ouvir o professor;

sujeito

Compreensão fundações físicas condutividade térmica de diferentes corpos e sua aplicação;

Formação da capacidade de explicar os resultados do experimento, em termos de conhecimento sobre o tema

Assunto: CONDUTIVIDADE TÉRMICA

Objetivo: uma atitude positiva para trabalhar em sala de aula

Olá pessoal, espero que todos estejam de bom humor. Todos estão prontos para a aula? Então vamos começar a aula. Olhe pela janela, que lindo outono. O frio está chegando, estamos preparados para isso? O que fazer para se aquecer no inverno. Como proteger as plantas da geada? A lição de hoje nos ajudará a responder a essas perguntas.

Verifique a prontidão para a aula.

Responda perguntas, discuta.

IIpalco. Atualização de conhecimento

Alvo: Revise o material aprendido anteriormente para levar ao aprendizado novo topico

Liste maneiras de mudar a energia interna.

Cite os tipos de transferência de calor.

Trabalho realizado e transferência de calor.

Condução de calor, convecção, radiação.

II. Motivação para a atividade

Resolva o rebus

Condutividade térmica

Objetivo: despertar o interesse pelo assunto

Aprendendo novos materiais

Objetivo: introduzir o conceito de condutividade térmica, o processo de transferência, uso.

Qual você acha que é o tema da nossa lição? Que questões vamos considerar?

1. Condutividade térmica

Demonstração de experiências. Com base neles, tiram-se conclusões

1. Uma colher é colocada em um copo de água quente. O que vai acontecer com a colher?

2. Por que a colher está quente?

3. Como resultado qual é a transferência de calor da extremidade aquecida da colher para a fria?

Que conclusão pode ser tirada?

Aquecer uma colher no chá quente é um exemplo de condução de calor.

Condutividade térmica - a transferência de energia das partes mais aquecidas do corpo para as menos aquecidas, como resultado do movimento térmico e da interação das partículas.

Vamos estudar esse fenômeno fazendo uma série de experimentos com sólidos, líquidos e gases.

Vamos fazer os experimentos:

Vamos levar a ponta de uma vara de madeira ao fogo. Ele vai acender. A outra ponta do palito, que fica do lado de fora, estará fria.

Trazemos a ponta de uma haste de vidro fina para a chama de uma lâmpada de álcool. Depois de um tempo, ele aquecerá, enquanto a outra extremidade permanecerá fria.

Aquecemos a extremidade da haste de metal e, em breve, toda a haste aquecerá.

Vamos consertar o fim fio de cobre no pé do tripé. Cravos são presos ao fio com cera. Vamos aquecer a extremidade livre do fio com a chama de uma lâmpada de álcool.

O que estamos observando?

Como ocorre a transferência de calor?

Quanto tempo levará a transferência de calor através do fio?

O que se pode dizer sobre a velocidade de movimento das moléculas na área localizada mais próxima da chama?

Por que o próximo pedaço de fio aquece?

Considere agora a condutividade térmica dos líquidos. Pegue um tubo de ensaio com água e comece a aquecer sua parte superior. O que estamos observando? Você acha que o fundo está quente. Sentir. Qual é a conclusão?De é pequeno, exceto para mercúrio e metais fundidos.

Lã, penas de pássaros, papel, cortiça e outras substâncias porosas têm baixa condutividade térmica. Isso se deve ao fato de que o ar está contido entre as fibras dessas substâncias. O vácuo tem a menor condutividade térmica

Vamos escrever o principalcaracterísticas de condutividade térmica:

em sólidos, líquidos e gases;

a substância em si não é tolerada;

leva à equalização da temperatura corporal;

corpos diferentes - condutividade térmica diferente

O tópico da lição é a condutividade térmica.

O que é condutividade térmica. O processo de transferência de energia por condução de calor. Quais corpos têm boa e má condutividade térmica. Onde o conhecimento da condutividade térmica é aplicado.

Os alunos escrevem o tema da aula em seus cadernos.

Ela vai esquentar.

A água emitia um pouco do calor para a colher e um pouco para o ar ao redor.

- Como resultado do movimento e interação de partículas

Conclusão: Fica claro pelo exemplo que o calor pode ser transferido de um corpo mais quente para um corpo menos aquecido (da água quente para uma colher fria). Mas a energia também foi transferida ao longo da própria colher - da extremidade aquecida para a fria.

Anote a definição.

Conclusão. A madeira tem baixa condutividade térmica.

Conclusão. O vidro tem baixa condutividade térmica.

Conclusão. Os metais têm uma alta condutividade térmica.

- Os cravos começam a cair gradualmente um a um, primeiro os mais próximos da chama.

Da extremidade quente do fio até a extremidade fria.

Até que todo o fio seja aquecido, ou seja, até que a temperatura em todo o fio seja equalizada.

As moléculas se movem mais rápido.-Como resultado da interação das moléculas, a velocidade de movimento das moléculas na próxima seção também aumenta e a temperatura dessa parte aumenta.

A água ferveu na superfície.

O dia está um pouco quente.

Conclusão. Os líquidos têm baixa condutividade térmica.

Conclusão. A condutividade térmica dos gases é ainda menor.

A condutividade térmica de diferentes substâncias é diferente.

Registre as principais características da condutividade térmica

Eles nomeiam quais corpos têm boa e má condutividade térmica. Preencha a tabela em seu caderno

Ancoragem

Objetivo: consolidar o material, conhecer onde na vida aplicamos o conhecimento da condutividade térmica.

Vamos lembrar de um conto de fadas

Exemplos de condução de calor :

Um trecho do conto de fadas "Moroz Ivanovich"

A costureira começou a bater a neve para que o velho dormisse mais tranquilo, mas enquanto isso suas pobres mãos ossificavam e seus dedos ficavam brancos, como os de gente pobre, que lava a roupa no buraco no inverno: faz frio e o vento no rosto, e o linho congela, vale a pena apostar, mas não há nada a fazer - os pobres trabalham.

Nada, - disse Moroz Ivanovich, - apenas esfregue os dedos com neve, e eles vão embora, você não terá calafrios. Eu sou um velho gentil; veja minhas curiosidades. Então ele levantou seu colchão de penas nevado com um cobertor, e a Mulher Agulha viu que a grama verde estava brotando sob o colchão de penas. A costureira sentiu pena da pobre erva.

Então você diz, - ela disse, - que você é um velho gentil, mas por que você mantém a grama verde sob um colchão de penas de neve, não a deixa sair à luz do dia?

Não libero porque ainda não é tempo; A grama ainda não entrou em jogo. No outono, os camponeses a semearam e ela brotou, e se ela já tivesse se estendido, o inverno a teria capturado, e no verão a grama não teria amadurecido. Então eu cobri a folhagem jovem com minha cama de penas de neve, e até me deitei sobre ela para que a neve não fosse levada pelo vento; mas a primavera chegará, o colchão de penas nevado derreterá, a grama crescerá e lá, você olha, o grão aparecerá, e o camponês recolherá o grão e o levará ao moinho ...

Por que as pessoas plantam safras de inverno e não têm medo de congelar?

Por que os arbustos de plantas cobrem o inverno com serragem?

O que usamos na cozinha para não nos queimarmos?

Do que são feitas as frigideiras? Por quê?

Por que as roupas de lã protegem melhor do frio do que as sintéticas?

Fatos interessantes da biologia. Um casaco de pele desgrenhado permite que as abelhas coletem néctar e pólen mesmo no Ártico. Sob essas roupas, o corpo de uma abelha, com aumento do trabalho muscular, aquece até 40 0 . E quanto mais ao norte vive um zangão, maior e desgrenhado ele é. Por que um casaco de pele salva uma abelha do congelamento?

Assim que o frio chega, as abelhas se aglomeram nos favos com mel e formam uma bola densa. Agarrados um ao outro, eles mantêm uma temperatura de cerca de 12 0 C. Assim, no inverno, as abelhas se aquecem. Mas eles precisam de ventilação, porque senão toda a umidade exalada pelas abelhas se instala dentro da colmeia na forma de geada. Por que as abelhas conseguem se manter aquecidas no inverno?

Qual tijolo - sólido ou poroso - proporciona melhor isolamento térmico da edificação? Justifique a resposta.

Na mesma temperatura do granito e do tijolo, o tijolo parece mais quente ao toque do que o granito. Qual destes materiais de construção tem a melhor propriedade de isolamento térmico?

Tesoura e lápis sobre a mesa têm a mesma temperatura. Por que a tesoura parece mais fria ao toque?

Os exemplos considerados nos ajudarão a tirar uma conclusão e preencher a tabela.

Eles ouvem o texto, nomeiam os corpos com boa e má condutividade térmica.

A neve é uma substância porosa e solta, contém ar. Portanto, a neve tem baixa condutividade térmica e protege bem a terra, as culturas de inverno, as árvores frutíferas do congelamento.

Os pegadores de cozinha são feitos de um material com baixa condutividade térmica.

Frigideiras e frigideiras são feitas de substâncias com boa condutividade térmica (metais) e são usadas para aquecer rapidamente corpos ou peças.

Alças de bules, panelas são feitas de materiais com baixa condutividade térmica. Tudo isso protege as mãos de queimaduras ao tocar em objetos quentes.

A serragem é um mau condutor de calor. As plantas são cobertas com serragem para que não congelem.

Há ar entre os cabelos, que não conduz bem o calor.

A pelagem de uma abelha não conduz bem o calor, pois há ar entre as vilosidades, cuja condutividade térmica é baixa.

O ar permanece entre as abelhas, o que conduz mal o calor e evita o congelamento.

Vamos ter um mini trabalho de pesquisa. Vamos descobrir se a expressão é verdadeira: THE FUR COAT WARMS?!

Como faremos o trabalho?

Para fazer isso, precisamos de um termômetro e um pedaço de pele. Vamos medir a temperatura da sala e depois colocar o termômetro em uma aba por um tempo

Chegar a uma conclusão

Teste de conhecimento primário

Objetivo: verificar em que nível o material é compreendido?

Qual é o nome do fenômeno de transferência de energia interna de uma parte do corpo para outra ou de um corpo para outro durante seu contato direto?

capacidade de calor
valor calórico
condutividade térmica

Escolha a afirmação correta.

A condução é a transferência de matéria de um corpo para outro
A condução de calor NÃO transfere matéria de um corpo para outro.
O conceito de condutividade térmica não existe

Qual das seguintes substâncias tem maior condutividade térmica?

Madeira
Vidro
Cobre

Responda no cartão do aluno.

Resumo da lição

Relembre as perguntas do início da aula. Estamos prontos para o inverno? Que fenômeno estamos vendo hoje? O que é esse fenômeno?

Trabalho de casa. P 4, (todos), elaborar um relatório "Condutividade térmica na natureza, vida cotidiana e tecnologia". (opcional)

Obrigado pelo seu trabalho em sala de aula.

Responder a perguntas