Інформація для вчителів
Опис
Теплоізоляція застосовується в багатьох сферах, де необхідно забезпечити теплоізоляцію.
Зокрема, це стосується термосів або морозильних камер, одягу, наприклад, вовняних джемперів, хутра тварин, склопакетів, шпалер з пінополістиролу. Матеріалами для гарної теплоізоляції є: пінополістирол, мінеральна вата, повітря і будівельні матеріали, що містять повітря.
Експериментальна установка
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні повинні вміти користуватися бутановим пальником або спиртівкою.
Принцип
Зниження температури вимірюється впродовж декількох хвилин як в ізольованій, так і в неізольованій мензурці. При цьому в неізольованій склянці температура знижується значно швидше.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Учні повинні знати, що завдяки утепленню можна досягти кращої теплоізоляції.
Завдання
Виміряйте температуру охолодження гарячої води у двох різних посудинах:
- у калориметрі;
- у простій мензурці.
Інструкції з техніки безпеки
Для цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Подальші інструкції з техніки безпеки під час виконання роботи
- Коли вода нагрівається, кільце штатива і дротяна сітка стають дуже гарячими!
- Коли необхідно перелити гарячу воду, колбу Ерленмейера переміщують за допомогою універсального затискача.
Інформація для учнів
Мотивація
Джемпер з вовни
У повсякденному житті теплоізоляцію можна зустріти всюди. Простий приклад - одяг. Ми одягаємося, тому що одяг зберігає тепло. Тварини роблять це за допомогою свого хутра.
Будинки, в яких ми живемо, також ізольовані. Це означає, що будинок довше залишається теплим взимку і може опалюватися більш ефективно.
Завдання
Завдяки чому вода залишається теплою протягом тривалого часу?
Виміряйте температуру охолодження гарячої води у двох різних посудинах:
- у калориметрі;
- у простій мензурці.
Експериментальна установка
Обладнання
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=600 мм, d = 10 мм | 02037-00 | 1 |
| 3 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 4 | Кільце із затискачем, внутр. діам. 10 см | 37701-01 | 1 |
| 5 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 |
| 6 | Універсальний затискач | 37715-01 | 1 |
| 7 | Кришка для навчального калориметра | 04404-01 | 1 |
| 8 | Фетр, листовий, 100x100 мм | 04404-20 | 2 |
| 9 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 10 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 1 |
| 11 | Колба Ерленмейера, широкогорла, 250 мл | 46152-00 | 1 |
| 12 | Мірний циліндр, 100 мл, прозорий, PP | 36629-01 | 1 |
| 13 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 14 | Навчальний термометр, -10...+110 °C | 38005-10 | 1 |
| 15 | Секундомір, цифровий, 24 години, 1/ 100 с та 1 с | 24025-00 | 1 |
| 16 | Бутановий пальник Labogaz 206 | 32178-00 | 1 |
| 17 | Бутановий картридж, без вентиля, 190 г | 47535-01 | 1 |
| 18 | Кульки для кипіння, 200 г | 36937-20 | 1 |
Підготовка (1/3
Підготовка (1/3)
Зберіть експериментальну установку, як показано на рисунках.
Підготовка (2/3)
Підготовка (3/3)
- Наповніть колбу Ерленмейєра 200 мл води і додайте кілька каменів для кульок для кипіння (див. нижче).
- Зберіть теплоізолюючу посудину (калориметр) із двох мензурок (250 і 400 мл) і двох шматків фетру (повстяних пластин) (див. праворуч).
Виконання роботи
- Доведіть воду в колбі Ерленмейера до кипіння.
- Налийте гарячу воду з колби Ерленмейера в калориметр. Використовуйте універсальний затискач як тримач.
- Закрийте калориметр кришкою. Встановіть термометр у отвір діаметром 8 мм у кришці та запустіть секундомір.
Протокол
Завдання 1
Введіть виміряні значення з обох частин експерименту в таблицю. - для "повного калориметра з кришкою", - для "простої мензурки без кришки"
, хв
0
1
2
3
T_1, °C
T_1 в °C
T_1 в °C
T_1 в °C
T_2 , °C
T_2 в °C
T_2 в °C
T_2 в °C
, хв
4
5
6
7
T_1, °C
T_1 в °C
T_1 в °C
T_1 в °C
T_2, °C
T_2 в °C
T_2 в °C
T_2 в °C
T_1, °C
T_2, °C
, хв
8
T_1 в °C
T_2 в °C
9
T_1 в °C
T_2 в °C
10
Потім введіть усі виміряні значення на діаграму .
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Наведіть приклади використання теплоізоляції.
Назвіть матеріали, які підходять для теплоізоляції будинку.
