Che tu te ne renda conto o no, la conduzione del calore è una parte importante della nostra vita. Probabilmente lo usi ogni giorno quando cucini un pasto o usi un termosifone. Il trasferimento di calore da una fonte di calore a un oggetto è la conduzione del calore di base. Se stai cercando un modo per testarlo tu stesso o spiegarlo a un bambino, ci sono alcuni semplici esperimenti tra cui puoi scegliere.
Passi
Metodo 1 di 3: Esecuzione di un esperimento di conduzione del calore con acqua calda
Passaggio 1. Raccogli i materiali
Avrai bisogno di una pentola, un panetto di burro e tre tipi di cucchiai. I cucchiai di cui hai bisogno sono un cucchiaio di legno per mescolare, un cucchiaio da cucina di plastica e un normale cucchiaio di metallo.
- Devi procurarti dei cucchiai relativamente lunghi. Se metti il cucchiaio nella pentola, il manico dovrebbe uscire dalla pentola di circa tre o quattro pollici.
- Se vuoi una misurazione precisa della conduzione del calore puoi usare anche dei termometri. In tal caso, avrai bisogno di tre termometri e nastro isolante.
Passaggio 2. Far bollire una pentola d'acqua
Riempi una pentola di qualsiasi dimensione per metà con acqua e posizionala su un normale fornello. Fai bollire l'acqua come faresti se dovessi fare gli spaghetti o la pasta.
Mentre qualsiasi pentola funzionerà, una pentola bassa e larga potrebbe aiutarti a bilanciare più facilmente il burro sui cucchiai
Passaggio 3. Metti i cucchiai nell'acqua
Prendi ciascuno dei tuoi tre tipi di cucchiai e adagiali nel manico dell'acqua verso il basso. La porzione ciotola del cucchiaio dovrebbe essere comodamente fuori dall'acqua. Puoi posizionare i cucchiai uno accanto all'altro o uno di fronte all'altro. La porzione ciotola del cucchiaio sarà in diagonale. Cerca di rendere la diagonale il più vicino possibile all'orizzontale appoggiando l'estremità del manico che è nell'acqua contro il lato della pentola.
Se utilizzi dei termometri per misurare la conduzione del calore, fissali con del nastro adesivo sui manici di ciascun cucchiaio prima di immergerli nell'acqua
Passaggio 4. Mettere il burro sui cucchiai
Tagliare tre fette di burro. Dovresti tagliarli di circa un quarto di pollice ciascuno, ma non è così importante. Ora metti una fetta in ciascuno dei cucchiai. Assicurati che non scivolino nell'acqua. Fai attenzione a non toccare il cucchiaio di metallo mentre ci metti il burro.
Passaggio 5. Attendi qualche minuto e controlla il burro
Dopo circa due minuti, torna indietro e controlla il burro. Noterai che il burro sul cucchiaio di metallo si è sciolto in modo significativo, il burro sul cucchiaio di legno si è sciolto un po' e il burro sul cucchiaio di plastica si è a malapena sciolto. Questa è la conduzione del calore al lavoro.
- Il metallo conduce il calore meglio del legno, che conduce il calore meglio della plastica.
- Se stai usando termometri, controlla le letture del termometro dopo alcuni minuti. Gli stessi risultati verranno visualizzati con numeri specifici.
Metodo 2 di 3: Esecuzione di un esperimento di conduzione del calore con un palloncino
Passaggio 1. Raccogli i materiali
Per questo esperimento, avrai bisogno di normali palloncini in lattice, una candela e dell'acqua. Sono dei materiali piuttosto semplici. Non farti gonfiare palloncini. Aspetta di fare l'esperienza per mettere aria al loro interno.
Passaggio 2. Tieni un palloncino sopra la fiamma della candela
Accendi la candela con un fiammifero o un accendino e poi fai esplodere uno dei tuoi palloncini. Gonfialo fino a una dimensione decente, non troppo piccolo o grande. La dimensione non è particolarmente importante per questo esperimento. Tieni il palloncino uno o due pollici sopra la candela. Assicurati di tenere le dita lontane. Entro dieci secondi il palloncino scoppierà.
Il palloncino si apre perché la candela ha riscaldato il palloncino, il che ha indebolito il palloncino
Passaggio 3. Riempi un palloncino con acqua
Prendi il secondo palloncino e riempilo a metà con acqua a temperatura ambiente. Tieni di nuovo il palloncino sopra la fiamma della candela. Questa volta noterai che il palloncino non scoppia. Puoi anche lasciare che la fiamma della candela tocchi il palloncino e non scoppierà.
- La candela scalda l'acqua invece di far scoppiare il palloncino. Ecco perché l'acqua non vola dappertutto. Il pallone conduce il calore ed è in grado di trasferirlo nell'acqua senza danneggiare il pallone.
- Se tieni la candela sul palloncino abbastanza a lungo, scoppierà, ma ci vorrà molto più tempo di un palloncino pieno senza aria.
Metodo 3 di 3: Esecuzione di un esperimento di conduzione del calore con un becco Bunsen
Passaggio 1. Raccogli i materiali
Per questo esperimento, avrai bisogno di un becco Bunsen, un'asta di metallo da sei pollici, 10 g di cera e 4 puntine di metallo. Se non riesci a fissare l'asta di metallo al becco Bunsen, avrai bisogno anche di guanti resistenti al calore.
Puoi comprare cera e puntine di metallo in un negozio di artigianato
Passaggio 2. Utilizzare la cera per fissare i chiodini
Modella la cera intorno all'estremità piatta dei chiodini in modo che si attacchino all'asta di metallo. Metti una puntina ogni pollice lungo la lunghezza dell'asta di metallo. Assicurati che siano tutti sullo stesso lato dell'asta.
Dovresti avere sei chiodini collegati all'asta di metallo in tutto
Passaggio 3. Accendi il becco Bunsen e fissa l'asta
Accendi un fiammifero o un accendino e poi gira il rubinetto del gas sul becco Bunsen leggermente a sinistra per consentire al gas di fuoriuscire dal rubinetto. Sentirai un leggero sibilo quando il gas è acceso. Posiziona la fiamma sul rubinetto del gas e il becco Bunsen si accenderà. Stai attento. Una volta acceso il becco Bunsen, puoi fissare l'asta di metallo su di esso. Non è necessario che l'intera asta si trovi sopra il bruciatore, solo il pollice più esterno o giù di lì.
Se hai guanti resistenti al calore e non hai altro modo per fissare l'asta di metallo sul bruciatore, puoi tenere l'asta lì. Tieni la mano ferma
Passaggio 4. Guarda come cadono i chiodini
Poiché l'asta di metallo conduce il calore, i chiodini più vicini al bruciatore inizieranno a cadere. La cera si scioglierà e i chiodini cadranno sul tavolo. Una volta che la virata finale cade, puoi spegnere il becco Bunsen. Fare attenzione a non toccare l'asta a mani nude.
Questo esperimento illustra come il metallo conduce il calore. Puoi visualizzare come un'estremità dell'asta di metallo si è surriscaldata piuttosto che l'intera asta che si riscalda allo stesso ritmo. Questo si basa su dove è stato posizionato il becco Bunsen. Se posizionassi il bruciatore al centro dell'asta, il calore partirebbe dal centro e si estenderebbe verso l'esterno in entrambe le direzioni
Suggerimenti
- Usa la protezione per gli occhi se maneggi un becco Bunsen.
- Maneggiare il becco Bunsen con cura. Mettere su una fiamma di sicurezza quando non si riscalda.