Konkursas Fizikos bandymai aplink mus 2016 ilumos laidumas

Konkursas "Fizikos bandymai aplink mus 2016" Šilumos laidumas Šiaulių r. Gruzdžių gimnazija I b gimn. klasės mokinė Monika Sabaliauskaitė Fizikos mokytoja Daiva Jonkienė

Turinys • • • 1. Teorija. 2. Bandymai. 3. Pavyzdžiai iš mus supančios aplinkos. 4. Užduotys. 5. Testas. 6. Literatūra.

Teorija

Taisyklė • Vidinės energijos perdavimas iš šiltesnių kūno dalių į šaltesnes vadinamas šilumos laidumu. 80 C 30 C

Šilumos sklidimas įvairiomis medžiagomis ŠILUMOS LAIDININKAIS ŠILUMOS IZOLIATORIAIS Metlai: auksas, sidabras, varis – labai gerai praleidžia šilumą Akmens vata, mediena, oras, vakuumas – šilumą sulaiko.

Kas lemia šilumos laidumą? Metaluose • Gerą metalų šilumos laidumą lemia laisvųjų elektronų šiluminis judėjimas ir sąveika. Skysčiuose ir dujose • Skysčiuose ir dujose šiluma perduodama dėl molekulių smūgių ir difuzijos.

Bandymai

Bandymas Nr. 1 Metalai - geri šilumos laidininkai • Pirštais laikėme monetą už vieno krašto, o kitą šildėme spiritine lempute. Moneta greitai įkaito, todėl jos nebegalėjome išlaikyti. • Tai rodo, kad šiluma plinta kūnais palaipsniui

Bandymas Nr. 2 Vanduo - blogas šilumos laidininkas • Rankoje laikėme mėgintuvėlį. Įmetėme į jį kelis ledėsius ir prispaudėme juos prie dugno. Tada įpylėme į mėgintuvėlį vandens ir kaitinome paviršinį jo sluoksnį. Po kurio laiko kaitinimo vietoje vanduo užvirė, o ledas mėgintuvėlio dugne dar buvo neištirpęs.

Bandymas Nr. 3 Dujos - šilumos izoliatorius • Užkimšome pirštu mėgintuvėlį ir spiritinės lemputės liepsna pakaitinome jo dugną. Jutome, kad mėgintuvėlyje esantis oras ties pirštu šyla labai lėtai. • Dujos, tarp jų ir oras, yra blogesni šilumos laidininkai nei skysčiai

Bandymas Nr. 4 Šiluma plinta palaipsniui • Prie metalinio strypo vašku prilipdėme kelis smeigtukus. Pradėjus kaitinti, vaškas lydosi, smeigtukai ima kristi. Pirmieji nukrinta arčiau liepsnos pritvirtinti, po jų – kiti. Energija kūno viduje sklinda pamažu, kol įkaista visas strypas.

Pavyzdžiai iš mus supančios aplinkos

Pavyzdys 1 • Keptuvių rankenos, mentelės gaminamos iš šilumą izoliuojančių medžiagų.

Pavyzdys 2 • Arbatą geriant iš aliuminio puodelio, galima nudegti lūpas, o geriant iš porcelianinio – ne. Metalai labai geri šilumos laidininkai. Pagaminta iš porceliano Pagaminta iš aliuminio

Pavyzdys 3 • Kailis, plunksnos kai kuriems gyvūnams padeda išlaikyti kūno šilumą. Kai gyvūnas pašiaušia kailį, oro sluoksnis padidėja, kūnas šilumos praranda dar mažiau. Storas poodinis riebalų sluoksnis irgi sumažina šiluminį laidumą, nes riebalai šilumą praleidžia prastai. Tad gyvūnams riebalų sluoksnis – ne tik maisto medžiagų atsargos, bet ir apsauga nuo šalčio.

Pavyzdys 4 • Visos akytosios statybinės medžiagos (akytosios plytos, putstiklis, putbetonis ir kt. ) pasižymi geresnėmis termoizoliacinėmis savybėmis negu tankiosios medžiagos.

Pavyzdys 5 • Vilna – labai gera izoliacinė medžiaga. Tarp vilnos pluošto yra labai daug oro. Vilnoniai rūbai, avalynė bei patalynė palaiko kūno temperatūrą, gerai ventiliuojasi, todėl neleidžia prakaituoti.

Užduotys

Užduotis Nr. 1 • Termosas – indas su dvigubomis sienelėmis, tarp kurių yra vakuumasm t. y. tuštuma. Kodėl termose laikomas karštas vanduo ilgai neatvėsta, o ledas netirpsta? • Termose laikomas karštas vanduo ilgai neatvėsta, nes indo dvigubose sienelėse yra vakuumas, kuris yra blogiausias šilumos laidininkas. • Termose yra blizgus paviršius, kuris atspindi šilumą ir ji nuolat pasilieka viduje.

Užduotis Nr. 2 • Prieš pilant karštą vandenį į stiklinę, patartina į ją įdėti šaukštelį. Kodėl? • Metalas yra geresnis šilumos laidininkas negu stiklas. Metalas pasisavina dalį energijos, todėl jos mažiau tenka stiklui.

Užduotis Nr. 3 • Kodėl medis atrodo šiltesnis už metalą? • Iš pradžių temperatūra yra vienoda. Tačiau metalas, būdamas labai geru šilumos laidininku, pasisavina rankų šilumą ir ranka atvėsta. Medis priskiriamas šilumos izoliatoriams, rankų šilumos nesisavina.

Užduotis Nr. 4 • Į medinį tašelį įsmeikite smeigtuką, apgaubkite jį popieriaus lapeliu ir iš tolo truputį pakaitinkite degtuko liepsna. Smeigtuką dengusi popieriaus dalis spalvos nepakeis, o kita paruduos. Kodėl? • Popieriaus ir metalo laidumas šilumai labai skiriasi. Smeigtukas (metalas) pasisavina šilumą ir jos tenka popieriui. Kita popieriaus dalis pradėjo ruduoti, nes įkaito.

Užduotis Nr. 5 • Kuo geri šiaudiniai stogai vasarą ir žiemą? • Šiaudiniai stogai yra geri žiemą, nes nepraleidžia šalčio į vidų, o vasarą neleidžia šilumai įeiti į vidų ir nebūna taip karšta, kaip lauke. Šiaudai tuščiaviduriai, pilni oro. Oras labai geras šilumos izoliatorius.

Užduotis Nr. 6 • Kodėl šaltą žiemos dieną žvirbliai yra papurę? • Šaltą žiemos dieną žvirbliai yra papurę, kad nepraleistų šilumos į aplinką ir jiems būtų šilta. Tarp žvirblio plunksnų esantis oras yra labai geras šilumos izoliatorius.

Užduotis Nr. 7 • Kodėl šaltosiose jūrose gyvenantys banginiai ir ruoniai po odą turi storą riebalų sluoksnį? • Šaltose jūrose gyvenantys banginiai ir ruoniai po oda turi storą riebalų sluoksnį, todėl jie nesušąla. Riebalai yra blogas šilumos laidininkas.

Užduotis Nr. 8 • Kodėl dedami dvigubi ar trigubi langų stiklai? • Dedami dvigubi ar trigubi langų stiklai, nes tarp jų esantys oro tarpai izoliuoja šilumą ir neleidžia jai iškeliauti iš kambario ar kitos patalpos.

Užduotis Nr. 9 • • Kodėl žiemą velkamės kailinius? Kad nesušaltume velkamės kailinius, nes tarp jų pūkų gerai laikosi oras. Oras yra geras šilumos izoliatorius, kuris sulaiko šilumą.

Užduotis Nr. 10 • Kodėl puodų ir keptuvių rankenos neįkaista? • Iš gerų šilumos izoliatorių pagamintos keptuvių ar puodų rankenos neįkaista ir neleidžia žmogui nudegti rankų.

Užduotis Nr. 11 • Kodėl iš metalo gaminami radiatoriai? • Geri šilumos laidininkai yra namų šildymo sistemos vamzdžiai, radiatoriai.

Užduotis Nr. 12 • Ką reiškia patarlė: “ Daug sniego, daug ir duonos? ” • Sniegą sudaro mažyčiai kristalėliai, tarp kurių yra oro tarpai. Oras neleidžia šilumai išeiti į aplinką. Po sniegu iš rudens pasėti kviečiai neišąla. • Oras yra geras šilumos izoliatorius.

Testas

Klausimas Nr. 1 • Kurioje eilutėje visos 3 medžiagos yra šilumos izoliatoriai? A. Vanduo, stiklo vata, varis. B. Geležis, medis, vakuumas. C. Vakuumas, oras, stiklo vata.

Klausimas Nr. 2 • Kuris indas greičiau įkais iki įpilto į jį skysčio temperatūros: varinis ar stiklinis? Pagaminta iš stiklo A. Per tą patį laiką abu įkais vienodai. B. Greičiau įkais varinis. C. Greičiau įkais stiklinis. Pagaminta iš vario

Klausimas Nr. 3 • Kodėl vilnoniai drabužiai šilumą sulaiko geriau kaip medvilniniai? Medvilnė A. Vilnoniai drabužiai yra storesni. B. Medvilniniai drabužiai turi oro tarpelių C. Vilnoniai drabužiai yra puresni, turi daug oro. Vilna

Klausimas Nr. 4 • Kodėl kai kurie pietų gyventojai per didelius karščius dėvi kailines kepures ir vatinius chalatus? A. Oras yra šilumos izoliatorius ir neleidžia šilumai iš aplinkos prasiskverbti prie kūno. B. Oras yra šilumos izoliatorius ir neleidžia šilumai iš kūno prasiskverbti į aplinką. C. Oras yra šilumos izoliatorius ir neleidžia šilumai susikaupti prie kūno.

Klausimas Nr. 5 • Kai kambario temperatūra 16 o. C, mums nešalta, bet kai įbrendame į 20 o. C vandenį, jaučiame gana stiprų šaltį. Kodėl? A. Vanduo trukdo kūno šilumai patekti į aplinką, kūnas praranda šilumos. B. Vanduo yra geresnis šilumos laidininkas ir kūnas jam atiduoda dalį savo šilumos. C. Vandenyje kūnas turi prisitaikyti prie kitos temperatūros.

Klausimas Nr. 6 • Su kokia avalyne žiemą šalčiau kojoms: su erdvia ar ankšta. Kodėl? A. Su erdvia, nes bate esantis oras trukdo kūno šilumai patekti į aplinką. B. Su ankšta, nes bate esantis oras neįleidžia šalčio. C. Su ankšta, nes bate labai mažai oro, kuris izoliuoja kūno šilumą.

Klausimas Nr. 7 • 1 Kuris namas su vienodo storio sienomis šiltesnis: medinis ar plytinis? A. Medinis šiltesnis (1). B. Plytinis šiltesnis (2). C. Abu vienodai šilti. 2

Klausimas Nr. 8 • Kodėl šaltosiose jūrose gyvenantys banginiai ir ruoniai po odą turi storą riebalų sluoksnį? A. Riebalai yra geras šilumos laidininkas. B. Riebalai trukdo šalčiui patekti į kūną. C. Riebalai trukdo šilumai išeiti iš kūno.

Klausimas Nr. 9 • Kas yra šilumos laidumas? A. Vidinės energijos perdavimas iš šiltesnių kūno dalių į šaltesnes vadinamas šilumos laidumu. B. Vidinės energijos perdavimas iš šaltesnių kūno dalių į šiltesnes vadinamas šilumos laidumu. C. Vidinės energijos pasiskirstymas tarp skirtingos temperatūros kūnų vadinamas šilumos laidumu.

Klausimas Nr. 10 • Kas lemia šilumos laidumą metaluose? A. Metaluose šiluma perduodama dėl molekulių smūgių ir difuzijos. B. Metalų šilumos laidumą lemia laisvųjų elektronų šiluminis judėjimas ir sąveika. C. Metalų šilumos laidumą lemia molekulių šiluminis judėjimas ir sąveika.

Testo atsakymai • • • 1–C 2–B 3–C 4–A 5–B 6–C 7–A 8–C 9–A 10 – B

Literatūra

Ačiū už dėmesį!