สารมีค่าการนำความร้อนสูงสุดในของแข็ง I. ช่วงเวลาขององค์กร การนำไฟฟ้าคืออะไร

1. บทนำ.

โครงการออกแบบตามมาตรฐานกลาง การศึกษาทั่วไปในวิชาฟิสิกส์ เมื่อเขียนโครงการนี้ได้พิจารณาถึงการศึกษาปรากฏการณ์ทางความร้อน การประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันและเทคโนโลยี นอกเหนือจากเนื้อหาทางทฤษฎีแล้วยังให้ความสนใจเป็นอย่างมาก งานวิจัย- นี่คือการทดลองที่ตอบคำถาม "พลังงานภายในของร่างกายสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างไร", "การนำความร้อนเหมือนกันหรือไม่ สารต่างๆ", "ทำไมไอพ่นของอากาศอุ่นหรือของเหลวถึงพุ่งสูงขึ้น", "ทำไมร่างกายที่มีพื้นผิวมืดถึงร้อนขึ้น"; ค้นหาและประมวลผลข้อมูล ภาพถ่าย เวลาทำงานในโครงการ: 1 - 1.5 เดือน เป้าหมายโครงการ: * การนำความรู้ของเด็กนักเรียนไปปฏิบัติเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางความร้อน * การพัฒนาทักษะสำหรับการวิจัยอิสระ * การพัฒนาความสนใจทางปัญญา * การพัฒนา การคิดเชิงตรรกะและเทคนิค * การพัฒนาความสามารถในการรับความรู้ใหม่ทางฟิสิกส์อย่างอิสระตามความต้องการและความสนใจที่สำคัญ

2. ส่วนหลัก

2.1. ส่วนทางทฤษฎี

ในชีวิตเราพบเจอปรากฏการณ์ทางความร้อนทุกวัน อย่างไรก็ตาม เราไม่ได้คิดว่าปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถอธิบายได้เสมอไปหากคุณรู้จักฟิสิกส์เป็นอย่างดี ในบทเรียนฟิสิกส์ เราได้ทำความคุ้นเคยกับวิธีการเปลี่ยนพลังงานภายใน: การถ่ายเทความร้อนและการทำงานกับร่างกายหรือร่างกายเอง เมื่อวัตถุ 2 ชิ้นที่มีอุณหภูมิต่างกันมาสัมผัสกัน พลังงานจะถูกถ่ายโอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิมากกว่า อุณหภูมิสูงสู่ร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าอุณหภูมิของร่างกายจะเท่ากัน (ถึงจุดสมดุลทางความร้อน) ในกรณีนี้จะไม่มีการทำงานเชิงกล กระบวนการเปลี่ยนพลังงานภายในร่างกายโดยไม่ได้ทำงานใดๆ ต่อร่างกาย เรียกว่า การถ่ายเทความร้อนหรือการถ่ายเทความร้อน ในการถ่ายเทความร้อน พลังงานจะถูกถ่ายโอนจากร่างกายที่ร้อนกว่าไปยังร่างกายที่เย็นกว่าเสมอ กระบวนการย้อนกลับไม่เคยเกิดขึ้นเอง (โดยตัวมันเอง) กล่าวคือ การถ่ายเทความร้อนไม่สามารถย้อนกลับได้ การถ่ายเทความร้อนกำหนดหรือมาพร้อมกับกระบวนการหลายอย่างในธรรมชาติ: วิวัฒนาการของดวงดาวและดาวเคราะห์ กระบวนการทางอุตุนิยมวิทยาบนพื้นผิวโลก ฯลฯ ประเภทของการถ่ายเทความร้อน: การนำความร้อน การพาความร้อน การแผ่รังสี

การนำความร้อนเรียกว่าปรากฏการณ์การถ่ายโอนพลังงานจากส่วนของร่างกายที่มีความร้อนมากกว่าไปยังส่วนที่ร้อนน้อยกว่า อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนและการทำงานร่วมกันของอนุภาคที่ประกอบกันเป็นร่างกาย

โลหะมีค่าการนำความร้อนสูงสุด - มีมากกว่าน้ำหลายร้อยเท่า ข้อยกเว้นคือปรอทและตะกั่ว แต่ที่นี่ค่าการนำความร้อนสูงกว่าน้ำถึงสิบเท่า

เมื่อจุ่มเข็มโลหะลงในแก้วน้ำร้อน ปลายเข็มก็ร้อนเช่นกัน ดังนั้น พลังงานภายในก็เหมือนกับพลังงานชนิดอื่นๆ สามารถถ่ายโอนจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งได้ พลังงานภายในยังสามารถถ่ายโอนจากส่วนหนึ่งของร่างกายไปยังอีก ตัวอย่างเช่น หากปลายด้านหนึ่งของเล็บถูกไฟให้ร้อน ปลายอีกด้านหนึ่งซึ่งอยู่ในมือจะค่อยๆ ร้อนขึ้นและทำให้มือไหม้

2.2. ส่วนปฏิบัติ

ให้เราศึกษาปรากฏการณ์นี้โดยทำการทดลองกับของแข็ง ของเหลว และก๊าซ

ประสบการณ์ #1

ได้นำ รายการต่างๆ: ช้อนอะลูมิเนียมหนึ่งช้อน ช้อนไม้อีกอัน ช้อนพลาสติกอันที่สาม ช้อนสแตนเลสอันที่สี่ และช้อนเงินอันที่ห้า เราติดคลิปหนีบกระดาษกับช้อนแต่ละหยดด้วยน้ำผึ้งหยดหนึ่ง พวกเขาใส่ช้อนลงในแก้วน้ำร้อนเพื่อให้ด้ามจับที่มีคลิปหนีบกระดาษยื่นออกมาในทิศทางต่างๆ ช้อนจะร้อนขึ้น และเมื่อร้อนขึ้น น้ำผึ้งจะละลายและคลิปหนีบกระดาษจะหลุดออก

แน่นอนว่าช้อนควรมีรูปร่างและขนาดเท่ากัน ในกรณีที่ความร้อนเกิดขึ้นเร็วกว่า โลหะนั้นจะนำความร้อนได้ดีกว่า นำความร้อนได้ดีกว่า สำหรับการทดลองนี้ ฉันเอาน้ำเดือด 1 แก้วกับช้อน 4 ชนิด ได้แก่ อะลูมิเนียม เงิน พลาสติก และสเตนเลส ฉันลดมันลงในแก้วทีละอันและจับเวลา: มันจะร้อนขึ้นในกี่นาที นี่คือสิ่งที่ฉันได้รับ:

สรุป: ช้อนที่ทำจากไม้และพลาสติกใช้เวลาในการให้ความร้อนนานกว่าช้อนที่ทำจากโลหะ ซึ่งหมายความว่าโลหะมีการนำความร้อนได้ดี

ประสบการณ์ #2

เอาปลายไม้เสียบไฟ มันจะติดไฟ ปลายไม้อีกด้านซึ่งอยู่ข้างนอกจะเย็น ต้นไม้จึงมี การนำความร้อนไม่ดี.

เรานำปลายแท่งแก้วบาง ๆ ไปที่เปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ หลังจากนั้นสักครู่ก็จะร้อนขึ้นในขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่งจะยังคงเย็นอยู่ ดังนั้นแก้วจึงมีค่าการนำความร้อนต่ำ

หากเราเผาปลายแท่งโลหะด้วยไฟ ในไม่ช้าแท่งเหล็กทั้งหมดก็จะร้อนมาก เราไม่สามารถถือมันไว้ในมือได้อีกต่อไป

ซึ่งหมายความว่าโลหะนำความร้อนได้ดี นั่นคือมีค่าการนำความร้อนสูง บน shta-ti-ve go-ri-zon-tal-แต่มีป้อมปราการ-lyon ster-zhen บนแท่งผ่านช่องว่างแบบตัวต่อตัว ver-ti-kal-แต่ยึด-le-na ด้วยความช่วยเหลือของดอกคาร์เนชั่นโลหะขี้ผึ้ง

พวกเขาวางเทียนไว้ข้างใต้ไม้เท้า เนื่องจากขอบของคันอยู่บน gre-va-et-sya จากนั้นในปากกาองศา แต่ ster-zhen pro-gre-va-et-sya เมื่อความร้อนมาถึงตำแหน่งที่ยึดดอกคาร์เนชั่นด้วยไม้เรียว สเต-อะ-รินจะละลายและดอกคาร์เนชั่นจะร่วงหล่น เราเห็นว่าในการทดลองนี้ไม่มีสารเพ-รี-แต่-ซา-สาร ตามลำดับ แต่ สังเกต-ใช่-มี-อุ่น-โล-น้ำ

ประสบการณ์ #3

โลหะต่างชนิดกันมีค่าการนำความร้อนต่างกัน ในห้องฟิสิกส์มีอุปกรณ์ที่เราสามารถตรวจสอบได้ว่าโลหะต่างชนิดกันมีค่าการนำความร้อนต่างกัน อย่างไรก็ตาม ที่บ้านเราสามารถตรวจสอบสิ่งนี้ได้โดยใช้อุปกรณ์ที่ทำเองที่บ้าน

เครื่องมือสำหรับแสดงค่าการนำความร้อนต่างๆ ของของแข็ง

เราได้สร้างอุปกรณ์สำหรับแสดงการนำความร้อนที่แตกต่างกันของของแข็ง ในการทำเช่นนี้ เราใช้ขวดอะลูมิเนียมฟอยล์เปล่า แหวนยางสองวง (ทำเอง) ลวดสามชิ้นที่ทำจากอะลูมิเนียม ทองแดงและเหล็ก กระเบื้อง น้ำร้อน รูปปั้นผู้ชายตัวเล็กยกแขน 3 ตัว ตัดกระดาษออก .

ลำดับการผลิตอุปกรณ์:

งอลวดในรูปแบบของตัวอักษร "G";

เสริมความแข็งแกร่งจากภายนอกกระป๋องด้วยวงแหวนยาง

แขวนชายกระดาษจากส่วนแนวนอนของส่วนลวด (ใช้พาราฟินหลอมเหลวหรือดินน้ำมัน)

ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์. เทลงในขวด น้ำร้อน(ถ้าจำเป็นให้อุ่นขวดน้ำบนเตาไฟฟ้า) แล้วสังเกตว่าตัวเลขใดจะตกที่หนึ่ง ที่สอง ที่สาม

ผลลัพธ์.รูปที่แนบมากับ ลวดทองแดง, อันที่สอง - บนอลูมิเนียม, อันที่สาม - บนเหล็ก

บทสรุป.ของแข็งต่างชนิดกันมีค่าการนำความร้อนต่างกัน

การนำความร้อนของสารต่าง ๆ นั้นแตกต่างกัน

ประสบการณ์หมายเลข 4

พิจารณาค่าการนำความร้อนของของเหลว ใช้หลอดทดลองกับน้ำและเริ่มให้ความร้อนกับส่วนบน น้ำที่พื้นผิวจะเดือดในไม่ช้าและที่ด้านล่างของท่อในช่วงเวลานี้น้ำจะร้อนขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าของเหลวมีค่าการนำความร้อนต่ำ

ประสบการณ์หมายเลข 5

เราตรวจสอบการนำความร้อนของก๊าซ เราวางหลอดทดลองแห้งไว้บนนิ้วแล้วให้ความร้อนคว่ำลงในเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ นิ้วจะไม่รู้สึกอุ่นเป็นเวลานาน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าระยะห่างระหว่างโมเลกุลของก๊าซนั้นยิ่งใหญ่กว่าของของเหลวและของแข็ง ดังนั้นค่าการนำความร้อนของก๊าซจึงยิ่งน้อยลงไปอีก

ขนสัตว์ เส้นผม ขนนก กระดาษ หิมะ และวัตถุที่มีรูพรุนอื่นๆ มีค่าการนำความร้อนต่ำ

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีอากาศอยู่ระหว่างเส้นใยของสารเหล่านี้ อากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี

หญ้าสีเขียวจึงถูกรักษาไว้ใต้หิมะ พืชผลฤดูหนาวจะถูกรักษาไว้จากการแช่แข็ง

ประสบการณ์ครั้งที่ 6

เขาปั้นก้อนสำลีก้อนเล็ก ๆ ขึ้นฟูแล้วพันรอบ ๆ ลูกเทอร์โมมิเตอร์ ตอนนี้ เขาถือเทอร์โมมิเตอร์ระยะหนึ่งในระยะหนึ่งจากเปลวไฟและสังเกตว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างไร จากนั้นสำลีก้อนเดียวกันบีบและพันรอบกระเปาะของเทอร์โมมิเตอร์ให้แน่นแล้วนำไปที่หลอดไฟอีกครั้ง ในกรณีที่สอง ปรอทจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าสำลีอัดจะนำความร้อนได้ดีกว่ามาก!

สุญญากาศ (พื้นที่ว่างจากอากาศ) มีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุด สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการนำความร้อนคือการถ่ายโอนพลังงานจากส่วนหนึ่งของร่างกายไปยังอีกส่วนหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการทำงานร่วมกันของโมเลกุลหรืออนุภาคอื่นๆ ในพื้นที่ที่ไม่มีอนุภาค การนำความร้อนไม่สามารถเกิดขึ้นได้

3. บทสรุป

สารต่างชนิดกันมีค่าการนำความร้อนต่างกัน

มีค่าการนำความร้อนสูง ร่างกายที่มั่นคง(โลหะ) ของเหลวน้อยกว่าและก๊าซที่ไม่ดี

เราสามารถใช้การนำความร้อนของสารต่างๆ ในชีวิตประจำวัน เทคโนโลยี และธรรมชาติได้

ปรากฏการณ์ของการนำความร้อนมีอยู่ในสารทั้งหมด โดยไม่คำนึงว่าสารเหล่านั้นจะรวมตัวกันอยู่ในสถานะใด

ตอนนี้ฉันสามารถตอบและอธิบายจากมุมมองทางกายภาพของคำถามได้โดยไม่มีปัญหา:

1. ทำไมนกถึงขนฟูในอากาศหนาว?

(มีอากาศอยู่ระหว่างขนนก และอากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี)

2. ทำไมเสื้อผ้าขนสัตว์จึงกันความเย็นได้ดีกว่าผ้าใยสังเคราะห์?

(มีอากาศอยู่ระหว่างขนซึ่งนำความร้อนได้ไม่ดี)

3. ทำไมแมวถึงนอนขดตัวเป็นลูกบอลเมื่ออากาศเย็นในฤดูหนาว? (ขดเป็นก้อนกลมเพื่อลดพื้นที่ผิวที่ให้ความร้อน)

4. ทำไมด้ามหัวแร้ง เตารีด กระทะ หม้อทำด้วยไม้หรือพลาสติก? (ไม้และพลาสติกมีค่าการนำความร้อนต่ำ ดังนั้นเมื่อเราให้ความร้อนกับวัตถุที่เป็นโลหะ การจับที่จับไม้หรือพลาสติกจะไม่ทำให้มือของเราไหม้)

5. ทำไมพุ่มไม้และพุ่มไม้ที่ชอบความร้อนจึงถูกปกคลุมด้วยขี้เลื่อยในฤดูหนาว?

(ขี้เลื่อยเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดีดังนั้นพืชจึงถูกปกคลุมด้วยขี้เลื่อยเพื่อไม่ให้แข็งตัว)

6. รองเท้าบู๊ตชนิดใดที่ป้องกันน้ำค้างแข็งได้ดีกว่า: แน่นหรือกว้างขวาง?

(กว้าง เนื่องจากอากาศนำความร้อนได้ไม่ดี จึงเป็นอีกชั้นในรองเท้าที่เก็บความร้อนไว้)

4. รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

ฉบับพิมพ์:

1.เอ.วี. Peryshkin Physics Grade 8 -M: Bustard, 2012

2.M.I.Bludov การสนทนาเกี่ยวกับฟิสิกส์ตอนที่ 1 -M: การตรัสรู้ 1984

แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต:

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