Suyun və metal qaşıqın istilik keçiriciliyi təcrübəsi. Müxtəlif maddələrin istilik keçiriciliyinin öyrənilməsi. IV. Faydalı göstərişlər

Dərsin mövzusu:Əyləncəli fizika dərsi

"istilik hadisələri" mövzusunda

Dərsin Məqsədləri:

1. Maarifləndirici: tələbələrin "İstilik hadisələri" mövzusunda biliklərini sistemləşdirmək və evdə hazırlanmış avadanlıqlardan istifadə edərək tələbələrə əyləncəli təcrübələr nümayiş etdirmək.

2. Tərbiyə:

3. İnkişaf edir: məntiqi, nitqin aydınlığını və qısalığını inkişaf etdirmək, fiziki terminologiya, ümumiləşdirmə bacarıqları, şagirdlərin ümumi erudisiyası.

Avadanlıq:

Demolar:

Dərs planı

Təşkilat vaxtı

Dərsin məqsədinin qoyulması

Bilik yeniləməsi

Əyləncəli eksperimentlərin nümayişi və əvvəllər keçilmiş material əsasında onların izahı

Ev tapşırığı

Dərsin xülasəsi

Dərslər zamanı

Təşkilat vaxtı

Dərsin məqsədinin qoyulması

Bir neçə dərs üçün biz müxtəlif istilik proseslərini nəzərdən keçirdik və onları müasir fizika bilikləri əsasında izah etməyi öyrəndik.

Bu gün dərsimizdə bu mövzuda bir sıra əyləncəli eksperimentlərə baxacağıq və əldə etdiyimiz biliklərə əsasən nə müşahidə etdiyimizi izah edəcəyik.

Bilik yeniləməsi

Amma əvvəldən öyrəndiyimiz materialı yada salaq.

Suallar:

Əyləncəli eksperimentlərin nümayişi

Ətrafımızda fizika! Onunla hər yerdə görüşürük. Bəs bahalı alətlər və avadanlıqlardan istifadə etmədən evdə hansı təcrübələr aparıla bilər? Çox sadə və əyləncəli...

Təcrübə №1

"Yeni il gecəsinə diqqət yetirin"

Bu hiylə ən yaxşı şəkildə Yeni il ərəfəsində yalnız Milad ağacı çələngləri ilə işıqlandırılan bir otaqda göstərilir. Sehrbaz masadan iki şam götürür. O, onları fitillərlə birləşdirir, "sehrli sehr" söyləyir - və indi ... fitillərin təmas nöqtəsində tüstü görünür, ardınca atəş. Sehrbaz şamları tərəflərə yayır - yandırırlar! Diqqətin sirri nədir?

Cavab: Kimyaya düşkün olanlar yəqin ki, öz-özünə alovlanan qarışıqda hiylənin sirrinin nə olduğunu artıq anlayıblar. Hiylə nümayiş etdirməzdən əvvəl rekvizitləri hazırlayın, bunun üçün şamlardan birinin fitilini kalium permanganat tozu (kalium permanganat) ilə səpmək, digərini isə maye qliserinlə islatmaq lazımdır. Unutmayın, alovlanma dərhal baş vermir, bir az vaxt tələb olunur. Ehtiyatlı ol. Yanğın realdır.

Eksperiment #2

"QAZAN"

Otaq temperaturunda su qaynaya bilərmi?

Bu suala cavab vermək üçün aşağıdakı təcrübəni aparacağıq: iynəsi olmayan birdəfəlik tibbi şprisi 1/8 su ilə doldurdum. Sonra barmağınızla çuxuru bağlayın və pistonu kəskin şəkildə həddindən artıq vəziyyətinə çəkin. Şprisin içindəki su "qaynadı", soyuq qaldı. Su niyə "qaynar"?

Cavab: Qaynama nöqtəsi təzyiqdən asılıdır. Qaz təzyiqi mayenin səthindən nə qədər aşağı olarsa, bu mayenin qaynama nöqtəsi bir o qədər aşağı olar.

Eksperiment #3

"Ola bilməz?"

Təcrübə üçün bərk qaynadılmış yumurta qaynatın.
Qabıqdan çıxarın. Bir kağız parçası götürün
80x80 mm, akkordeon kimi yuvarlayın və atəşə qoyun. Sonra yanan kağızı geniş ağızlı bir şüşəyə batırın.
1-2 saniyədən sonra boynunu yumurta ilə örtün (şəklə bax).Kağızın yanması dayanır və yumurta qrafinə çəkilməyə başlayır. Müşahidə olunan fenomeni izah edin.

Cavab: Kağız yandıqda şüşənin içindəki hava qızır və genişlənir. Alov sönəndə şüşədəki hava soyudu və müvafiq olaraq onun təzyiqi azaldı və atmosfer təzyiqi yumurtanı şüşəyə itələdi.

Şərh: Bu təcrübəni şüşənin boynuna natamam soyulmuş bananı soxmaqla daha maraqlı etmək olar. Şüşəyə çəkilərək, eyni zamanda təmizlənəcəkdir

Təcrübə № 4

"Sürünən şüşə"

Təxminən 30 - 40 sm uzunluğunda təmiz pəncərə şüşəsi götürün.Şüşənin bir kənarının altına iki kibrit qutusu qoyun ki, maili müstəvi əmələ gəlsin. Bir stəkan nazik şüşənin kənarını su ilə nəmləndirin və stəkanın üzərinə tərs qoyun. Yanan bir şamı şüşənin divarına gətirin və şüşə yavaş-yavaş sürünəcək. Bunu necə izah etmək olar?

Cavab: Bunun səbəbi qızdırılan zaman şüşənin içindəki havanın genişlənməsi və şüşəni bir qədər yuxarı qaldırmasıdır. Su şüşədən havanın çıxmasının qarşısını alır, nəticədə şüşə ilə şüşə arasındakı sürtünmə qüvvəsi azalır və şüşə aşağı sürünür.

Təcrübə № 5

"Buxarlanma və kondensasiya müşahidəsi"

Təcrübə №6

Kalium permanqanat kristallarından, bir damla parlaq yaşıldan və ya boya kimi hər hansı digər rəngləndirici maddədən istifadə edərək soyuq və isti suda konveksiyanı müşahidə edin. Konveksiyanın xarakterini və sürətini müqayisə edin və nəticə çıxarın

Təcrübə №7

Maraqlıdır ki...

Tarixdə ən uzun elmi araşdırma Təcrübə Avstraliyadakı bir universitetdə keçirilir. Hələ 1927-ci ildə bu universitetin fizika fakültəsinin ilk dekanı T.Parnell bitumun bir hissəsini əritmiş, ucunda tıxac olan bir huniyə tökmüş, üç il soyumağa və dayanmağa qoymuş, sonra isə onu çıxarmışdır. tıxac. O vaxtdan bəri, orta hesabla, hər 9 ildə bir dəfə, bir damcı qatran hunidən aşağıda yerləşdirilən şüşəyə düşür. Son damla 1999-cu ildə Milad bayramına düşdü. Ehtimal olunur ki, huni yaxın 100 ildən tez boşalmayacaq.

XALQ HİKKİLİ

Atalar sözləri:

"Çox qar - çox çörək" Niyə?

Cavab: Qar zəif istilik keçiriciliyinə malikdir, yəni. qar yer üçün “xəz”dir, onu isti saxlayır. Xəz palto qalındır, şaxta qış bitkilərinə çatmayacaq, onları dondurmaqdan qoruyacaqdır.

“Qapaqsız samovar qaynamaz, anasız uşaq əylənməz”. Niyə samovar qapaqsız uzun müddət qaynamır?

Cavab: Qapaq açıq vəziyyətdə yüksək kinetik enerjiyə malik molekulların bəziləri enerjini özləri ilə götürərək suyun səthindən uzaqlaşacaqlar.

"Donmuş - dənizin dibində olduğu kimi." Dənizin dibində niyə həmişə soyuq olur?

Cavab: Günəş şüaları suyun dərin qatlarını qızdırmır: termal, infraqırmızı şüalar demək olar ki, bütün su səthi tərəfindən udulur. Bundan əlavə, su nisbətən aşağı istilik keçiriciliyinə malikdir.

Tapşırıqlar - tapmacalar

Qışda isinir, yazda tüstülənir, yayda ölür, payızda uçur.(Qar.)

Dünya isinir, yorğunluğu bilmir.(Günəş.)

Günəşin enerjisi Yerə necə çatır?

Cavab verin.radiasiya. (elektromaqnit dalğaları ilə)

Asma armud - yeyə bilməzsiniz; qorxma - içəridə atəş olsa da, toxun.(Elektrik lampası.)

Ayaqsız qaçar, odsuz yanar.(Elektrik.)

Günəş yandıqca küləkdən tez uçur, yol havadadır, gücündə tayı-bərabəri yoxdur.(İldırım.)

Kim öyrənmədən bütün dillərdə danışır?(Exo.)

Dəniz boyu gəzir, gəzir, sahilə çatanda orada yoxa çıxacaq.(Dalğa.)

Burun ətrafında qıvrımlar, lakin əllərdə deyil.(Qox.)

Qanadsız, bədənsiz min mil uzaqlara uçdu.(Radio dalğası. )

Bir ələkdə suyu necə daşımaq olar?(Donmuş su.)

Ev tapşırığı

Dondurucuda buz hazırlayın. Bir plastik torbaya qatlayın və tüklü bir eşarp ilə sarın və ya pambıq yunla örtün. Əlavə olaraq bir xəz palto ilə bükülə bilər. Bu paketi 5-7 saat buraxın, sonra buzu yoxlayın. Müşahidə olunan vəziyyəti izah edin.

Evdə soyuducunun buzunu əridən zaman dondurulmuş yeməyi qorumaq üçün bir üsul təklif edin.

Dərsin xülasəsi

Bu gün dərsimizdə istilik hadisələrinin nə olduğunu xatırladıq, elementar, doğaçlama avadanlıqların köməyi ilə qurulan təcrübələrdə istilik hadisələrinin nümunələrini müşahidə etdik və bu hadisələri izah etdik.

Dərsi yekunlaşdırmaq, qiymət vermək.

Bölmələr: Fizika

İşin məqsədi 8-ci sinif şagirdləri tərəfindən müxtəlif istilik köçürmə növlərinin öyrənilməsində evdə həyata keçirilən eksperimental tapşırıqların ümumiləşdirilməsidir.

Tapşırıqlar:

Araşdırın əlavə ədəbiyyat"İstilik ötürülməsinin növləri" mövzusunda.
Evdə təcrübələr aparın.
Təcrübələrin nəticələrini təhlil edin və ümumiləşdirin. Nəticələri dərslikdə təklif olunan nəticələrlə müqayisə edin.
Həyatdan əlavə nümunələr verin (tədris materialından materiallar daxil deyil).
"İstilik ötürmə növləri" mövzusunun nəticələrindən istifadə edərək "Faydalı məsləhətlər" tövsiyələrini hazırlayın.

I. İstilik keçiriciliyinə dair təcrübələr.

Eyni kütlə və eyni tutumlu şüşə və alüminium stəkanlara eyni miqdarda isti su tökün. Eynəklərə əlinizlə toxunmaq alüminium şüşənin daha tez isindiyini göstərəcək, çünki alüminiumun istilik keçiriciliyi şüşənin istilik keçiriciliyindən daha yüksəkdir.
Alüminium və çini fincanlara çay tökün. Alüminium stəkandan çay içdiyimiz zaman dodaqlarımızı çini fincandan daha çox yandıracağıq, çünki dodaqlarımızla fincana toxunduqda və bununla da onun bir hissəsini soyuduqda, böyük miqdar Alüminiumun istilik keçiriciliyi çinidən daha yüksək olduğu üçün isti çaydan gələn istilik alüminium kubok vasitəsilə dodaqlara ötürülür.
Taxta bir silindrdə və ya çubuqda bir sıra düymələri vururuq (onlardan bəzi rəqəmlər təsvir edə bilərsiniz). Bir çubuq və ya silindrini bir təbəqə kağızı ilə sarırıq və qısa müddətə şam alovuna qoyuruq. Kağızın qeyri-bərabər yanması var, kağızın düymələrə toxunduğu yerlərdə daha az olur, çünki metalın istilik keçiriciliyi ağacdan daha yüksəkdir.
Otaq termometrini bir xəz paltoya sarırıq və bir müddət sonra oxunuşlarının dəyişdiyini yoxlayırıq. Əlbəttə ki, bu baş vermir, bu təcrübəni valideynlərə nümayiş etdirərək, xəz paltosunun niyə isinmədiyini izah edirik. (Xəz palto özü qızdıra bilməz, çünki o, özü enerji mənbəyi deyil, yalnız istilik izolyatorudur, qışda donmağımıza mane olur, üstəlik, insan bədəni ilə xəz palto arasında bir hava təbəqəsi var).

İstilik keçirmə fenomeninin mahiyyətini daha yaxşı başa düşmək üçün aşağıdakı hadisələri izah etmək lazımdır:

a) Niyə eyni temperaturda metal əşyalar taxta əşyalardan daha soyuq görünür?

Cavab: Ağacın istilik keçiriciliyi zəifdir, buna görə taxta bir obyektə toxunduqda, qolun altındakı bədənin yalnız kiçik bir sahəsi qızdırılır. Metal həm də yaxşı istilik keçiriciliyinə malikdir, buna görə də əl ilə təmasda olduqda, daha böyük bir sahə qızdırılır. Bu, əldən daha çox istilik yayılmasına və onun soyumasına səbəb olur.

b) Niyə kranların və isti su çənlərinin tutacaqları ağacdan və ya plastikdən hazırlanır?

Cavab: ağac və plastik zəif istilik keçiriciliyinə malikdir.

in) Adi və ya məsaməli kərpic binanın ən yaxşı istilik izolyasiyasını təmin edirmi?

Cavab: Məsaməli kərpicin məsamələrində hava var, bu da zəif istilik keçiriciliyinə malikdir, buna görə də binanın daha yaxşı istilik izolyasiyasını təmin edir.

G) Hava tikinti materialı kimi istifadə olunurmu?

Cavab: Bəli, istifadə olunur, çünki köpük materialları, məsaməli kərpiclər, şüşə yun zəif istilik keçiriciliyi olan hava ehtiva edir.

e) köpüyün məsamələrinin nə qədər həcm tutmasından asılı olaraq onun sıxlığı müxtəlif olur. Köpük plastiğinin istilik keçiriciliyi onun sıxlığından asılıdırmı?

Cavab: Köpüyün sıxlığı nə qədər aşağı olarsa, istilik keçiriciliyi zəif olan hava ilə daha çox məsamələr tutur. Buna görə də, köpükün sıxlığı nə qədər aşağı olarsa, onun istilik keçiriciliyi bir o qədər aşağı olar.

və) niyə ikiqat çərçivələr daxil edin?

h) Niyə quşlar uçuş zamanı tez-tez donurlar?

Cavab:Şaxtada quşlar qıvrılmış otururlar, bu da bədənlərinin ətrafında havadar bir qabıq yaradır. Uçuş zamanı quşun cəsədinin yaxınlığındakı hava hər zaman dəyişir, istiliyi götürür.

II. Konveksiya təcrübələri.

Tavanın isti maye ilə soyudulması iki üsulla həyata keçirilirdi: 1 - tava buzun üzərinə qoyuldu və 2 - tavanın üzərinə buz qoyuldu.
İkinci halda, soyutma daha sürətli oldu. Bu aşağıdakı kimi izah olunur. Tava üzərinə buz qoyduğumuz zaman üst təbəqələr soyuyaraq ağırlaşır və aşağı batmasına səbəb olur. Onların yerinə daha çox qızdırılan maye təbəqələri gəlir. Beləliklə, konveksiya nəticəsində maye soyudulur. İkinci halda, konveksiya baş verməyəcək, çünki. aşağıdan soyutma baş verəcək və soyuq təbəqələr qalxa bilməz, soyutma prosesi yavaş olacaq, maye qarışmayacaq. Beləliklə, biz valideynlərə yuxarıdan istənilən yeməyi soyutmağı təklif edə bilərik: onları buzun üstünə deyil, buzun üstünə qoyun, çünki onlar buzla deyil, aşağı enən soyuq hava ilə soyudulur.
Suyun təbii qarışma sürəti iki halda müəyyən edilmişdir: 1 - soyuq su isti suya tökülür və 2 - soyuq suya isti su tökülür. Bu təcrübə üçün saniyəölçən və ya saniyəölçən və termometrə ehtiyacınız var. Soyuq və isti suyun həcmi bərabər alınmalıdır. Termometr sabit temperaturu, saniyəölçən və ya saat isə vaxtı idarə edir. İsti suya soyuq su töküldükdə temperaturun bərabərləşməsi sürəti daha sürətli olacaq, çünki isti su qalxacaq, soyuq su isə aşağı düşəcək. Beləliklə, qarışdırma tez və bərabər şəkildə baş verəcəkdir. Bu o deməkdir ki, temperatur daha sürətlə azalacaq.
Yanan şam şüşə silindrik boru ilə örtülür, alov azalır və sönə bilər, çünki. yanma oksigenin iştirakı ilə baş verir və bu təcrübədə konveksiya hadisələri baş verə bilməz, hava axını yoxdur. Borunu qaldırsanız, şam daha parlaq yanar. Bununla belə, boru qaldırılmırsa, ancaq alova çatmayan bir kağız bölməsi endirilirsə, o zaman artacaq. Bu vəziyyətdə, soyuq hava kağız boyunca aşağı enəcək, içərisində az oksigen olan qızdırılan havanı dəyişdirəcək və bununla da alova oksigen axını artıracaqdır.
A.S.Puşkinin “Qafqaz” şeirində belə misralar var: “Uzaq bir zirvədən qalxan qartal mənimlə bərabər hərəkətsiz uçur”. Böyük quşların eyni hündürlükdə qalaraq, qanadlarını çırpmadan havada uça bilməsi fenomeni, yerin yaxınlığında qızdırılan havanın xeyli yüksəkliyə qalxması, bu isti axınların quşu qanadları açıq vəziyyətdə saxlaması ilə izah olunur. hava.

Bu eksperimental tapşırıqlara əlavə olaraq, aşağıdakı suallara cavab verildi:

a) Niyə soyuq havada sıx bağlı pəncərədən üfürür?

Cavab:Şüşənin temperaturu otaqdakı temperaturdan daha aşağıdır. Şüşənin yaxınlığındakı hava soyuyur və daha sıx hava kimi batır, sonra radiatorun yanında qızır və yenidən otaqda hərəkət edir. Havanın bu hərəkəti pəncərənin yanında hiss olunur.

b) Havalandırmanı yerləşdirmək üçün ən yaxşı yer haradadır?

Cavab: pəncərə ən yaxşı pəncərənin yuxarı hissəsində yerləşdirilir. İsti hava daha yüngüldür, otağın yuxarı hissəsində yerləşir, küçədən daha soyuq hava ilə əvəz olunacaq. Pəncərənin bu təşkili ilə otaq daha tez havalandırılacaq.

in) borudakı qaralama nə vaxt daha yaxşıdır - qışda və ya yayda?

Cavab: layihə qışda daha yaxşı olacaq, boruda qızdırılan havanın temperaturu ilə çöldəki fərq daha çox olduqda, borunun yuxarı və altındakı təzyiq düşməsi daha əhəmiyyətli olacaqdır.

G)Çaydanda suyun qızdırılmasında konveksiya hansı rol oynayır?

Cavab: qızdırılan su təbəqələri daha yüngül olanlar kimi qalxaraq yerini soyuqlara verir. Beləliklə, konveksiya cərəyanlarının hərəkəti sayəsində çaydandakı bütün su qızdırılır.

e) lampa və ya tavan niyə közərmə lampalarının üstündə qara olur?

Cavab: Havanın konveksiya cərəyanları közərmə lampalarından yüksəlir, onlarla toz hissəciklərini daşıyır, daha sonra abajurda və ya tavanda yerləşir.

e) niyə ağcaqovaq yarpaqları sakit havada belə yellənir?

Cavab: digər ağaclarla müqayisədə ağcaqovaq yarpaqları uzun və nazik gövdələrə malikdir. Sakit havalarda belə yerin üstündə şaquli konveksiya axınları var. Quruluşuna görə ağcaqovaq yarpaqları havadakı hər hansı, hətta kiçik dalğalanmalara həssasdır.

və) fanatla dondurma saxlamaq olar?

Cavab: Xeyr, edə bilməzsiniz, çünki ventilyatordan gələn hava axını həmişə dondurmanın ətrafında əmələ gələn soyuq havanı aparacaq və bununla da hava mübadiləsi prosesini sürətləndirəcək və dondurma daha tez əriyəcək.

h) Konveksiya nəticəsində hansı təbiət hadisələri baş verir?

Cavab: yer atmosferində əsən küləklər; isti və soyuq dəniz axınlarının mövcudluğu, dağ quruculuğu prosesləri.

III. Radiasiya təcrübələri.

Kenarları olan bir şüşə götürürük. Şüşənin kənarlarını içəridən ağ və qara kağız zolaqları ilə yapışdırırıq. Şamı stəkana elə qoyuruq ki, stəkanın mərkəzində dayansın (mərkəzində deşik olan karton dairələrdən istifadə edərək mərkəzləşdirə bilərsiniz). Hər kağız zolağına plastilinlə düymə qapaqlarını yapışdırın. Şamın fitili stəkanın kənarına bir az çatmamalıdır. Şam yandırıldıqdan sonra düymələrin qara zolaqlardan uçmağa başlayacağını müşahidə edirik. Təcrübə göstərir ki, ağ rəng ona düşən şüaları əks etdirir, qara isə onları udur, ona görə də qara kənarları daha tez qızdırır və ilk növbədə düymələr onlardan soyulur.

Bu fenomeni başa düşmək üçün aşağıdakı suallara cavab verildi:

a) Niyə şəhərdə qar şəhər xaricinə nisbətən daha tez əriyir?

Cavab:şəhərdə qar daha çirklidir, ona görə də enerjini daha yaxşı mənimsəyir və əriyir

b)İki qabdan hansında su yüngül və ya dumanlı halda daha tez qaynayacaq?

Cavab: Dumanlı, çünki. bu səth enerjini daha yaxşı mənimsəyəcək.

in) Niyə termos şüşəsi güzgülüdür?

Cavab: radiasiya enerjisi ilə qızdırılmamaq üçün.

IV. Faydalı göstərişlər.

Soyuq mənbə aşağıya deyil, yuxarıya qoyularsa, yeməyin soyuması daha sürətli olur.
Qəhvə və ya çayın ən sürətli soyuması üçün isti içkiyə soyuq süd tökmək lazımdır.
Pəncərə çərçivələrini həm içəridən, həm də xaricdən daha sıx bağlamaq lazımdır. Sonra istilik itkisi daha az olacaq.
Şiddətli şaxtada, bir xəz palto altında bir qalın sviter deyil, "çox qatlı" paltar geyinmək daha yaxşıdır.
Qar və ya buzu tez əritmək lazımdırsa, ona tünd toz və ya kül səpilməlidir.
İsti mövsümdə açıq rəngli paltarlar geyinmək daha yaxşıdır.
Alüminiumdan daha çox çini kupalardan istifadə etmək daha təhlükəsizdir.

Nəticə.

Gündəlik həyatda daim rastlaşdığımız hadisələr təkcə sinifdə deyil, həm də evdə öyrənilir, şagirdlər onları valideynlərinə nümayiş etdirə bilirdilər. Bu təcrübələr, suallar "İstilik ötürülməsinin növləri" mövzusunu daha yaxşı başa düşməyə kömək etdi. Nəticələrin təhlili "Faydalı məsləhətlər" təklif etməyə imkan verdi. Qeyd etmək lazımdır ki, bütün eksperimental işlər təhlükəsizlik qaydalarına riayət etməklə çox diqqətlə aparılmalıdır.

Ədəbiyyat.

A.A. Perışkin. Fizika. 8 sinif üçün dərslik. Bustard, M. 2004
Cl. E. Swartz. Adi hadisələrin qeyri-adi fizikası. Elm, M. 1986
A.V. Ağanov, R.K. Safiullin, A.I. Skvortsov, D.A. Tayurski. Ətrafımızda fizika. “Pedaqogika evi”, M. 1998
Fizika. Müstəqil və test sənədləri 8 sinif üçün fizika. "İleksa", M. 2006
Yu.G.Pavlenko. Fizikanın başlanğıcları. "İmtahan", M. 2005

Bu dərsdə istilik keçiriciliyi anlayışı nəzərdən keçirilir.

İstilik keçiriciliyi istilik ötürmə növlərindən biridir və daxili enerjinin bədənin daha çox qızdırılan hissələrindən (cisimlərdən) daha az qızdırılanlara ötürülməsi ilə əlaqələndirilir, bu da bədənin təsadüfi hərəkət edən hissəcikləri tərəfindən həyata keçirilir.

Hər birimiz sobanın üstündəki qızartma qabının dəmir sapını istəmədən tutduqda istilik keçiriciliyi ilə qarşılaşırıq. Havanın zəif istilik keçiriciliyi ikiqat çərçivələrin köməyi ilə qış üçün mənzili izolyasiya etməyə imkan verir. Və belə misallar çoxdur. Buna görə də, istilik keçiriciliyi öyrənəcəyimiz ən vacib fiziki termal hadisələrdən biridir.

Sonuncu dərsdə istilik köçürməsinin (şəkil 1) üç növ ola biləcəyini öyrəndik: keçiricilik, konveksiya və radiasiya(Şəkil 2). Bu dərsdə biz ilk istilik köçürmə növünə, yəni daha ətraflı baxacağıq istilikkeçirmə.

düyü. 1. İstilik ötürülməsi

düyü. 2 İstilik ötürülməsinin növləri

İstilik keçiriciliyi hər üç birləşmə vəziyyətində olan maddələr üçün xarakterikdir: bərk, maye və qaz (şəkil 3).

düyü. 3. İstilik keçiriciliyi bütün birləşmə halları üçün xarakterikdir

Eyni zamanda, onlar ən yüksək istilik keçiriciliyinə malikdirlər bərk cisimlər(metallar) (şəkil 4a), ən aşağısı isə qazlar (şəkil 4b).

düyü. 4 Müxtəlif maddələrin istilik keçiricilik əmsalları

İstilik keçiriciliyi cisimlərin daxili quruluşu ilə bağlıdır və molekulların düzülüşündən, onların hərəkətindən və bir-biri ilə qarşılıqlı təsirindən asılıdır (şək. 5).

düyü. 5. İstilik keçiriciliyinin cisimlərin daxili quruluşu ilə əlaqəsi

Qeyd etmək lazımdır ki, istilik keçirmə zamanı maddənin ötürülməsi baş vermir, lakin onların birbaşa təması zamanı zərrəcikdən hissəciklərə və ya bir cisimdən digərinə enerji ötürülməsi baş verir. Əslində, istilik keçiriciliyinin tərifini formalaşdıraq.

Tərif.İstilikkeçirmə- Bu, hissəciklərin toqquşması və ya iki cismin birbaşa təması nəticəsində enerjinin bədənin bir hissəsindən digərinə ötürülməsi hadisəsidir.

düyü. 6. İstilik keçiriciliyinin tərifinin təsviri

Bu fenomenin tədqiqatları əsasən empirik şəkildə aparılmışdır. Bu hadisənin öyrənilməsi üzrə ilk təcrübələr, görünür, Qalileo Qaliley tərəfindən aparılmışdır (şək. 7).

düyü. 7. Qalileo Qaliley (1564-1642)

Təcrübələrinin mahiyyəti sadə idi: Qaliley öz termoskopunun yanında müxtəlif cisimləri yerləşdirdi (şək. 8) və temperaturun dəyişməsini müşahidə etdi. Sonradan o, nəticə çıxardı: cisimlər istiliyi yaxşı keçirir, ya yox.

Şəkil 8. Qalileonun termoskopu

Tərif.İstilik keçirmə prosesi- enerjinin bir hissəcikdən digərinə ötürülməsi prosesidir, bir-birinə yaxın yerdə yerləşir (şək. 9).

düyü. 9. İstilik keçirmə prosesi

Metallar daha yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir, çünki hissəciklər bir-birinə yaxın yerləşir (şək. 10).

düyü. 10. Metallarda istilik keçiriciliyi

Mayelərdə molekullar bir-birinə yaxın məsafədə yerləşsələr də, kifayət qədər yaxşı təcrid olunurlar (şək. 11).

düyü. 11. Mayelərdə istilik keçiriciliyi

Qazlar ən aşağı istilik keçiriciliyinə malikdirlər: molekullar bir-birindən uzaqda yerləşir və enerjini ötürmək üçün onların toqquşması lazımdır, ona görə də enerjinin ötürülməsi prosesi kifayət qədər yavaş gedir (şək. 12).

düyü. 12. Qazlarda istilik keçiriciliyi

Metalların istilik keçiriciliyini aydın şəkildə nümayiş etdirən bir təcrübəni nəzərdən keçirək.

Bir alüminium çubuq üfüqi olaraq bir tripodda sabitlənmişdir. Taxta diş çubuqları müntəzəm olaraq çubuq üzərində mumla şaquli şəkildə sabitlənir. Çubuğun kənarına bir şam gətirilir (şəkil 13).

Çubuğun kənarı qızdırıldığından və alüminium, hər hansı digər metallar kimi, kifayət qədər yaxşı istilik keçiriciliyinə malikdir, çubuq tədricən istiləşir. İstilik diş çubuğunun nüvəyə ilişdiyi yerə çatdıqda, stearin əriyir və diş çubuğu düşür.

düyü. 13. Təcrübənin nümayişi

Bu təcrübədə maddənin ötürülmədiyini, müvafiq olaraq istilik keçiriciliyinin müşahidə olunduğunu görürük.

Biz istilik keçiriciliyi fenomenini nəzərdən keçirdik və nəticədə vacib bir faktı xatırlatmaq istərdik: hissəciklər yoxdur - istilik keçiriciliyi yoxdur.

Növbəti dərsdə biz istilik köçürməsinin başqa bir növünə - konveksiyaya daha yaxından baxacağıq.

Biblioqrafiya

Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosin.
Perışkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustard, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Maarifçilik.

"experiment.edu.ru" internet portalı ()
"festival.1september.ru" internet portalı ()
"class-fizika.narod.ru" internet portalı ()

Ev tapşırığı

Səhifə 13, paraqraf 4, suallar 1-6, tapşırıq 1 (1-3). Perışkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustard, 2010.
Niyə qazların istilik keçiriciliyi aşağıdır?
Niyə köhnə çaydanda su ocaqdan çıxarıldıqdan sonra eyni yeni çaydandan daha yavaş soyuyur?
İkiqat pəncərə çərçivələri nə üçündür?
Niyə sakinlər Orta Asiya istilik zamanı palıdlı xalat və papaq geyinirsiniz?

Bölmələr: Fizika

Tapşırıqlar:

"İstilik ötürülməsinin növləri" mövzusunda əlavə ədəbiyyatı öyrənmək.
Evdə təcrübələr aparın.
Təcrübələrin nəticələrini təhlil edin və ümumiləşdirin. Nəticələri dərslikdə təklif olunan nəticələrlə müqayisə edin.
Həyatdan əlavə nümunələr verin (tədris materialından materiallar daxil deyil).
"İstilik ötürmə növləri" mövzusunun nəticələrindən istifadə edərək "Faydalı məsləhətlər" tövsiyələrini hazırlayın.

I. İstilik keçiriciliyinə dair təcrübələr.

Eyni kütlə və eyni tutumlu şüşə və alüminium stəkanlara eyni miqdarda isti su tökün. Eynəklərə əlinizlə toxunmaq alüminium şüşənin daha tez isindiyini göstərəcək, çünki alüminiumun istilik keçiriciliyi şüşənin istilik keçiriciliyindən daha yüksəkdir.
Alüminium və çini fincanlara çay tökün. Alüminium stəkandan çay içəndə dodaqlarımızı çini fincandan daha çox yandırırıq, çünki dodaqlarımızla fincana toxunduqda və bununla da onun bir hissəsini soyuduqda, isti çaydan daha çox istilik dodaqlara ötürülür. alüminium kubok, alüminiumun istilik keçiriciliyi çinidən daha yüksək olduğundan.
Taxta bir silindrdə və ya çubuqda bir sıra düymələri vururuq (onlardan bəzi rəqəmlər təsvir edə bilərsiniz). Bir çubuq və ya silindrini bir təbəqə kağızı ilə sarırıq və qısa müddətə şam alovuna qoyuruq. Kağızın qeyri-bərabər yanması var, kağızın düymələrə toxunduğu yerlərdə daha az olur, çünki metalın istilik keçiriciliyi ağacdan daha yüksəkdir.
Otaq termometrini bir xəz paltoya sarırıq və bir müddət sonra oxunuşlarının dəyişdiyini yoxlayırıq. Əlbəttə ki, bu baş vermir, bu təcrübəni valideynlərə nümayiş etdirərək, xəz paltosunun niyə isinmədiyini izah edirik. (Xəz palto özü qızdıra bilməz, çünki o, özü enerji mənbəyi deyil, yalnız istilik izolyatorudur, qışda donmağımıza mane olur, üstəlik, insan bədəni ilə xəz palto arasında bir hava təbəqəsi var).

İstilik keçirmə fenomeninin mahiyyətini daha yaxşı başa düşmək üçün aşağıdakı hadisələri izah etmək lazımdır:

a) Niyə eyni temperaturda metal əşyalar taxta əşyalardan daha soyuq görünür?

b) Niyə kranların və isti su çənlərinin tutacaqları ağacdan və ya plastikdən hazırlanır?

Cavab: ağac və plastik zəif istilik keçiriciliyinə malikdir.

in) Adi və ya məsaməli kərpic binanın ən yaxşı istilik izolyasiyasını təmin edirmi?

Cavab: Məsaməli kərpicin məsamələrində hava var, bu da zəif istilik keçiriciliyinə malikdir, buna görə də binanın daha yaxşı istilik izolyasiyasını təmin edir.

G) Hava tikinti materialı kimi istifadə olunurmu?

Cavab: Bəli, istifadə olunur, çünki köpük materialları, məsaməli kərpiclər, şüşə yun zəif istilik keçiriciliyi olan hava ehtiva edir.

e) köpüyün məsamələrinin nə qədər həcm tutmasından asılı olaraq onun sıxlığı müxtəlif olur. Köpük plastiğinin istilik keçiriciliyi onun sıxlığından asılıdırmı?

və) niyə ikiqat çərçivələr daxil edin?

h) Niyə quşlar uçuş zamanı tez-tez donurlar?

II. Konveksiya təcrübələri.

Tavanın isti maye ilə soyudulması iki üsulla həyata keçirilirdi: 1 - tava buzun üzərinə qoyuldu və 2 - tavanın üzərinə buz qoyuldu.
İkinci halda, soyutma daha sürətli oldu. Bu aşağıdakı kimi izah olunur. Tava üzərinə buz qoyduğumuz zaman üst təbəqələr soyuyaraq ağırlaşır və aşağı batmasına səbəb olur. Onların yerinə daha çox qızdırılan maye təbəqələri gəlir. Beləliklə, konveksiya nəticəsində maye soyudulur. İkinci halda, konveksiya baş verməyəcək, çünki. aşağıdan soyutma baş verəcək və soyuq təbəqələr qalxa bilməz, soyutma prosesi yavaş olacaq, maye qarışmayacaq. Beləliklə, biz valideynlərə yuxarıdan istənilən yeməyi soyutmağı təklif edə bilərik: onları buzun üstünə deyil, buzun üstünə qoyun, çünki onlar buzla deyil, aşağı enən soyuq hava ilə soyudulur.
Suyun təbii qarışma sürəti iki halda müəyyən edilmişdir: 1 - soyuq su isti suya tökülür və 2 - soyuq suya isti su tökülür. Bu təcrübə üçün saniyəölçən və ya saniyəölçən və termometrə ehtiyacınız var. Soyuq və isti suyun həcmi bərabər alınmalıdır. Termometr sabit temperaturu, saniyəölçən və ya saat isə vaxtı idarə edir. İsti suya soyuq su töküldükdə temperaturun bərabərləşməsi sürəti daha sürətli olacaq, çünki isti su qalxacaq, soyuq su isə aşağı düşəcək. Beləliklə, qarışdırma tez və bərabər şəkildə baş verəcəkdir. Bu o deməkdir ki, temperatur daha sürətlə azalacaq.
Yanan şam şüşə silindrik boru ilə örtülür, alov azalır və sönə bilər, çünki. yanma oksigenin iştirakı ilə baş verir və bu təcrübədə konveksiya hadisələri baş verə bilməz, hava axını yoxdur. Borunu qaldırsanız, şam daha parlaq yanar. Bununla belə, boru qaldırılmırsa, ancaq alova çatmayan bir kağız bölməsi endirilirsə, o zaman artacaq. Bu vəziyyətdə, soyuq hava kağız boyunca aşağı enəcək, içərisində az oksigen olan qızdırılan havanı dəyişdirəcək və bununla da alova oksigen axını artıracaqdır.
A.S.Puşkinin “Qafqaz” şeirində belə misralar var: “Uzaq bir zirvədən qalxan qartal mənimlə bərabər hərəkətsiz uçur”. Böyük quşların eyni hündürlükdə qalaraq, qanadlarını çırpmadan havada uça bilməsi fenomeni, yerin yaxınlığında qızdırılan havanın xeyli yüksəkliyə qalxması, bu isti axınların quşu qanadları açıq vəziyyətdə saxlaması ilə izah olunur. hava.

Bu eksperimental tapşırıqlara əlavə olaraq, aşağıdakı suallara cavab verildi:

a) Niyə soyuq havada sıx bağlı pəncərədən üfürür?

b) Havalandırmanı yerləşdirmək üçün ən yaxşı yer haradadır?

in) borudakı qaralama nə vaxt daha yaxşıdır - qışda və ya yayda?

G)Çaydanda suyun qızdırılmasında konveksiya hansı rol oynayır?

e) lampa və ya tavan niyə közərmə lampalarının üstündə qara olur?

Cavab: Havanın konveksiya cərəyanları közərmə lampalarından yüksəlir, onlarla toz hissəciklərini daşıyır, daha sonra abajurda və ya tavanda yerləşir.

e) niyə ağcaqovaq yarpaqları sakit havada belə yellənir?

və) fanatla dondurma saxlamaq olar?

h) Konveksiya nəticəsində hansı təbiət hadisələri baş verir?

Cavab: yer atmosferində əsən küləklər; isti və soyuq dəniz axınlarının mövcudluğu, dağ quruculuğu prosesləri.

III. Radiasiya təcrübələri.

Kenarları olan bir şüşə götürürük. Şüşənin kənarlarını içəridən ağ və qara kağız zolaqları ilə yapışdırırıq. Şamı stəkana elə qoyuruq ki, stəkanın mərkəzində dayansın (mərkəzində deşik olan karton dairələrdən istifadə edərək mərkəzləşdirə bilərsiniz). Hər kağız zolağına plastilinlə düymə qapaqlarını yapışdırın. Şamın fitili stəkanın kənarına bir az çatmamalıdır. Şam yandırıldıqdan sonra düymələrin qara zolaqlardan uçmağa başlayacağını müşahidə edirik. Təcrübə göstərir ki, ağ rəng ona düşən şüaları əks etdirir, qara isə onları udur, ona görə də qara kənarları daha tez qızdırır və ilk növbədə düymələr onlardan soyulur.

Bu fenomeni başa düşmək üçün aşağıdakı suallara cavab verildi:

a) Niyə şəhərdə qar şəhər xaricinə nisbətən daha tez əriyir?

Cavab:şəhərdə qar daha çirklidir, ona görə də enerjini daha yaxşı mənimsəyir və əriyir

b)İki qabdan hansında su yüngül və ya dumanlı halda daha tez qaynayacaq?

Cavab: Dumanlı, çünki. bu səth enerjini daha yaxşı mənimsəyəcək.

in) Niyə termos şüşəsi güzgülüdür?

Cavab: radiasiya enerjisi ilə qızdırılmamaq üçün.

IV. Faydalı məsləhətlər.

Soyuq mənbə aşağıya deyil, yuxarıya qoyularsa, yeməyin soyuması daha sürətli olur.
Qəhvə və ya çayın ən sürətli soyuması üçün isti içkiyə soyuq süd tökmək lazımdır.
Pəncərə çərçivələrini həm içəridən, həm də xaricdən daha sıx bağlamaq lazımdır. Sonra istilik itkisi daha az olacaq.
Şiddətli şaxtada, bir xəz palto altında bir qalın sviter deyil, "çox qatlı" paltar geyinmək daha yaxşıdır.
Qar və ya buzu tez əritmək lazımdırsa, ona tünd toz və ya kül səpilməlidir.
İsti mövsümdə açıq rəngli paltarlar geyinmək daha yaxşıdır.
Alüminiumdan daha çox çini kupalardan istifadə etmək daha təhlükəsizdir.

Nəticə.

Ədəbiyyat.

A.A. Perışkin. Fizika. 8 sinif üçün dərslik. Bustard, M. 2004
Cl. E. Swartz. Adi hadisələrin qeyri-adi fizikası. Elm, M. 1986
A.V. Ağanov, R.K. Safiullin, A.I. Skvortsov, D.A. Tayurski. Ətrafımızda fizika. “Pedaqogika evi”, M. 1998
Fizika. Müstəqil və nəzarət işi fizika üzrə 8 sinif. "İleksa", M. 2006
Yu.G.Pavlenko. Fizikanın başlanğıcları. "İmtahan", M. 2005

Seçim 1. Avadanlıq: Su və spirt lampası olan sınaq borusu.

Mayenin zəif istilik keçiriciliyini nümayiş etdirmək üçün test borusuna həcmin ¾ hissəsinə su tökülür. Sınaq borusunu əlinizdə spirt lampasının alovundan bir az bucaq altında tutaraq, suyu açıq ucunda qızdırın (şək. 130). Onlar göstərirlər ki, buradakı su tez qaynayır, amma dibində böyük istilik yoxdur.

düyü. 130 Şek. 2.105 Şək. 131

Təcrübə 4. Qazların istilik keçiriciliyi

Seçim 1. Avadanlıqlar: iki sınaq borusu, iki tıxac, iki çubuq, iki top, spirt lampası, ştativ, asılqan.

Havanın zəif istilik keçiriciliyi qısa çubuqların keçdiyi tıxaclarla bağlanmış iki eyni borudan istifadə etməklə nümayiş etdirilir. Polad toplar çubuqların uclarına plastilin və ya parafinlə bərkidilir (şəkil 131). Spirt lampasının üstündəki sınaq boruları elə qurulmuşdur ki, onlardan birində konveksiya, digərində isə havanın istilik keçiriciliyi baş versin. Bir sınaq borusunda topun çubuqdan sürətlə uzaqlaşdığı müşahidə olunur.

Seçim 2.şək bax. 2.105

Təcrübə 5. Mayelərin konveksiyası

Seçim 1. Avadanlıq: mayenin konveksiyasını nümayiş etdirmək üçün cihaz, kalium permanganat, spirt lampası, ştativ.

Qapalı şüşə boru olan cihaz (şəkil 132) ştativin ayağında sabitlənmişdir. (Boru asmaq onu dibinə sıxmaqdan daha yaxşıdır, çünki sonuncu halda şüşənin sınma ehtimalı daha yüksəkdir.) Borunu istənilən dirsənin yuxarı deşiyi vasitəsilə su ilə doldurun ki, boyunca hava qabarcıqları olmasın. boru içərisindəki bütün qapalı yol.

Təcrübəni yerinə yetirərkən, kalium permanganatın kristalları bir tor ilə bir qaşıqda yerləşdirilir və dizin içərisinə endirilir (eyni vaxtda kalium permanganat kristalları olan iki qaşıq hər iki dizə endirilə bilər). Sonra bu dizin aşağı hissəsinə bir ruh lampası gətirilir və konveksiya müşahidə olunur.

düyü. 132 Şek. 133

Təcrübə 6. Qazların konveksiyası

Seçim 1. Avadanlıq: ruh lampası, kibrit, kağız ilan, metal nöqtə.

Qaz konveksiyasını nümayiş etdirmək üçün ruh sobasından və ya elektrik sobasından gələn yüksələn isti hava axınında fırlanan kağız ilan hazırlanır (şək. 133). (İlanı nöqtəyə quraşdırarkən kağızı deşməyin.)

Təcrübə 7. Radiasiya ilə isitmə

Seçim 1. Avadanlıq: istilik qəbuledicisi, açıq nümayiş manometri, stolüstü lampa (və ya elektrik sobası).

Nümayiş manometrinə bir boru ilə birləşdirilən istilik qəbuledicisi (bax. Şəkil 123), radiatorun qarşısındakı bir ştativdə sabitlənmişdir. Radiasiya edən bir bədən olaraq, elektrik sobası, isti su ilə bir qab və s. götürə bilərsiniz. Ona qaranlıq tərəfi olan tərəfdən istilik qəbuledicisi gətirilir və manometrin oxunuşları 1-2 dəqiqə müşahidə olunur.

Sonra istilik qurğusu parlaq bir səthlə radiatordan eyni məsafədə yerləşən lampaya çevrilir və eyni zamanda manometrin oxunmasına nəzarət edilir. Bir nəticə çıxarırlar.

Təcrübələrin ikinci seriyasında lampanın közərmə qabiliyyəti (və ya emitentə qədər olan məsafə) azalır və eyni şəraitdə manometrin oxunuşlarında dəyişiklik yenidən müşahidə olunur. Bir nəticə çıxarırlar.

Seçim 2.Şəkilə baxın. 2,99; 2.101.

Sual. Bu halda maye manometrinin oxunuşlarında dəyişiklik

İstilik ötürmə və soyuducu parlaq səthlərlə üz-üzə gəlsə və ya qara səthlərlə üz-üzə gəlsə, daha sürətli olur?

düyü. 123 Şek. 2.101 Şək. 2.99