传热?你能测量吗?怎么做?

研究问题:

• 在你的实验中，为什么使用泡沫杯很重要?在你的实验中，热量损失的可能来源是什么?
• 它们如何影响你的成绩?

在信息层面，本实验使学生了解传热过程的基本信息和传热发生的条件。很明显，热是由于温差而在两个物体之间流动的能量。简而言之，热量从较热的物体流向较冷的物体。由于直接接触以及对流和辐射等过程，热量也会移动。学生还可以了解不同材料的比热。当热量流入一个物体时，它的热能会增加，温度也会增加。热量取决于物体的大小和材料。学生正在学习在这个项目中使用的各种材料的比热，认识到任何物质的比热被定义为必须添加到材料中以使单位质量的温度提高一个温度单位的能量。在这个实验中，概念被内化了。他们正在“观察”不同材料的比热。

这个科学博览会的实验还有助于让学生熟悉科学的基本过程，如在需要时使用控制，识别因变量和自变量，在适用于目标时选择足够大的受试者样本，准确和有组织的数据收集，数据的图像和或图形表示，以及能够对其发现的有效性和可靠性做出更好的判断。他们扮演科学家的角色，在这个过程中，他们学会了像科学家一样做事。

材料:

• 2个泡沫塑料杯
• 一支钢笔
• 一支铅笔
• 温度计(摄氏度)
• 钳
• 本生灯或大罐立体声音响
• 一个大锅
• 一个螺栓
• 回形针
• 有秒针的钟

这些材料可以很容易地从当地的五金店和家里买到。

实验过程:

1. 收集你的项目所需的所有材料。
2. 戴上安全眼镜，围裙和手套。
3. 重现下一页提供的图表，这样你就可以很容易地记录你的观察。
4. 如果你用的是本生灯而不是炉子，请把长发扎起来!
5. 从杯子开始，把它们标为#1和#2。
6. 使用刻度圆筒，从测量75摩尔自来水开始，并将其放入1号杯子中
7. 用锋利的铅笔在2号杯子的边缘上戳一个小洞。小心地将温度计放入小孔中。
8. 现在把2号杯子倒着放在1号杯子上，这样边缘就会匹配。确保温度计在1号杯子的水里。
9. 在数据表中记录水的温度。
10. 点燃本生灯或大收音机。拿起螺栓，用火钳，在火焰中保持十秒钟。
11. 现在，小心地取出2号杯子，小心翼翼地把热螺栓放入1号杯子的水中，盖上2号杯子。读出水的温度。
12. 等待30秒，再次读取温度。在数据表中记录最高的温度。
13. 把1号杯子里的水换成自来水。再次使用螺母和回形针重复步骤8到12。
14. 用公式:热量=水的质量X温度变化X比热。水的比热是4186 J/kg乘以C度。
15. 检查你的数据。解释一下为什么水的温度上升了。你用坚果和回形针的结果如何?你如何解释这些结果?
16. 写好你的报告。一定要包括你的研究和参考书目。

数据收集图表

术语和概念:热，热能，比热，传导，对流，辐射。

引用:

拉弗蒂,彼得。燃烧与融化。纽约:格洛斯特出版社，1990年热火队。Mac, Dos。应急服务国际公司。