
- •Федеральное агентство по образованию
- •Описания приборов, используемых в теме
- •Варианты опытов по теме Опыт 1. Изменение внутренней энергии
- •Опыт 2. Теплопроводность твердых тел
- •Опыт 3. Теплопроводность жидкостей
- •Опыт 4. Теплопроводность газов
- •Опыт 5. Конвекция жидкостей
- •Опыт 6. Конвекция газов
- •Опыт 7. Нагревание излучением
- •Опыт 8. Теплоемкость твердых тел
Опыт 3. Теплопроводность жидкостей
Вариант 1. Оборудование: Пробирка с водой и спиртовка.
Для демонстрации плохой теплопроводности жидкости в пробирку на ¾ объема наливают воды. Держа пробирку в руках под небольшим углом над пламенем спиртовки, нагревают воду у открытого конца (рис. 130). Показывают, что вода здесь быстро закипает, однако внизу большого нагрева не ощущается.
Рис. 130 Рис. 2.105 Рис. 131
Опыт 4. Теплопроводность газов
Вариант 1. Оборудование: две пробирки, две пробки, два стержня, два шарика, спиртовка, штатив, подвес.
Плохую теплопроводность воздуха демонстрируют с помощью двух одинаковых пробирок, закрытых пробками, через которые пропущены короткие стержни. К концам стержней прикрепляют пластилином или парафином стальные шарики (рис. 131). Пробирки над спиртовкой располагают так, чтобы в одной из них происходила конвекция, а в другой теплопроводность воздуха. Замечают, что в одной пробирке шарик быстро отпадает от стержня.
Вариант 2. См. рис. 2.105
Опыт 5. Конвекция жидкостей
Вариант 1. Оборудование: прибор для демонстрации конвекции жидкости, марганцовокислый калий, спиртовка, штатив.
Прибор, представляющий собой замкнутую стеклянную трубку (рис. 132), укрепляют в лапке штатива. (Лучше подвесить, чем зажимать трубку в нижней части, ибо в последнем случае больше вероятности разрушить стекло.) Через верхнее отверстие любого колена трубку наполняют водой так, чтобы по всему замкнутому пути внутри трубки не было пузырьков воздуха.
При выполнении опыта в ложечку с сеткой помещают кристаллики марганцовокислого калия и oпускают ее в колено (можно одновременно опустить две ложечки с кристалликами марганцовокислого калия в оба колена). Затем к нижней части этого колена подносят спиртовку и наблюдают конвекцию.
Рис. 132 Рис. 133
Опыт 6. Конвекция газов
Вариант 1. Оборудование: спиртовка, спички, бумажная змейка, металлическое острие.
Для демонстрации конвекции газа изготовляют бумажную змейку, которая вращается в потоке восходящего горячего воздуха, идущего от спиртовки или электроплитки (рис. 133). (При установке змейки на острие нельзя прокалывать бумагу.)
Опыт 7. Нагревание излучением
Вариант 1. Оборудование: теплоприемник, манометр открытый демонстрационный, настольная лампа (или электроплитка).
Теплоприемник, соединенный трубкой с демонстрационным манометром (см. рис. 123), укрепляют в штативе напротив излучателя. В качестве излучающего тела можно взять электроплитку, сосуд с горячей водой и пр. К нему сбоку подносят теплоприемник темной стороной и наблюдают за показаниями манометра в течение 1—2 мин.
Затем поворачивают теплоприемник блестящей поверхностью к лампе, расположенной на том же расстоянии от теплоприемника, и в течение того же времени следят за показанием манометра. Делают вывод.
Во второй серии опытов накал лампы (или расстояние до излучателя) уменьшают и вновь наблюдают изменение показаний манометра в прежних условиях. Делают вывод.
Вариант 2. См. Рис. 2.99; 2.101.
Вопрос. В каком случае изменение показаний жидкостного манометра
происходит быстрее, если теплопередатчик и теплоприемник обращены друг к другу блестящими поверхностями или если они обращены друг к другу зачерненными поверхностями?
Рис. 123 Рис. 2.101 Рис. 2.99