Теплоізоляція за допомогою вовни

Схема досліду

У цьому досліді учні спостерігають, як охолоджується гаряча вода у двох банках з накрученою кришкою. При цьому одна з банок обгорнута повстяним чохлом, а друга - ні.

При цьому вони встановлюють, що ізоляція з повсті робить так, що вода в цій банці охолоджується повільніше.

Крім того, вони знайомляться з поняттям ізоляції і розуміють, що коли захистити посудину від теплообміну з довкіллям, температуру всередині можна зберегти довше.

Попередні знання

Учні вміють безпечно поводитися з термометром і гарячою водою. Вони здатні самостійно знімати покази й записувати їх у протокол.

Принцип

У цьому досліді учні мають на власних вимірюваннях побачити, що вода з ізоляцією банки повстю та без неї охолоджується по-різному сильно. Крім того, вони мають навчитися регулярно знімати покази протягом тривалого часу.

Навчальна мета

З часом гаряча вода в посудині охолоджується. На те, як швидко відбувається це охолодження, можна вплинути ізоляцією з повсті.

Завдання

• Учні наповнюють банки однаковою кількістю гарячої води
• Учні закріплюють термометри й ізолюють одну з банок повстяним чохлом
• Протягом 30 хв вони знімають температуру води в обох банках і записують свої значення

• Перед виконанням роботи слід звернути увагу учнів на те, що з банками, а надто з термометрами, треба поводитися обережно

• Учні мають бути обережні з гарячою водою! (Тому гарячу воду варто тримати напоготові на вчительському столі)

• Для цього досліду чинні загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Вівці

Ти напевно вже колись бачив овець на пасовищі, навіть коли надворі було холодно. Чи ти замислювався, чому саме вівці або інші тварини з хутром надворі не мерзнуть?

Так само як і ми, більшість тварин має температуру тіла, яка, окрім літа, вища за температуру повітря навколо нас. Коли стає надто холодно, ми віддаємо довкіллю дуже багато тепла і вихолоджуємось, нам стає холодно і ми мерзнемо. Вівці тут мають перед нами неабияку перевагу: від холоду їх захищає густа вовна.

Як саме працює такий захист від холоду, ми хочемо дослідити й зрозуміти в цьому досліді на одному прикладі.

Як поводиться температура води у двох банках, якщо одну з них обгорнути повстяним чохлом?

• Закріпи навколо однієї з двох банок чохол із кількох шарів повсті
• Наповни обидві банки гарячою водою і закріпи термометри
• Регулярно вимірюй температуру в обох банках і записуй значення на аркуші паперу

Рис. 1

За допомогою кількох повстяних пластин і гумових кілець виготов "чохол" для однієї з банок, як показано на рис. 1.

Цей чохол має мати дві властивості:

• Він має якомога краще ізолювати банку
• Банку має бути можна виймати з нього й вставляти назад, щоб наливати в банку гарячу воду

Рис. 2

Рис. 3

Попроси, щоб тобі на вчительському столі налили в склянку приблизно 80 мл гарячої води.

Вийми банку з повстяного чохла і за допомогою склянки та лійки обережно наповни обидві банки - кожну 40 мл гарячої води, як на рис. 2.

Насунь на обидва термометри ущільнення до позначки 0 °C і кришку, як на рис. 3.

Встав термометри в банки й обережно міцно закрути їх.

Рис. 4

Всунь одну банку назад у повстяний чохол, а другу постав поруч, як на рис. 4.

Зніми температуру на обох термометрах і запиши її як початкове значення.

Тепер протягом 30 хвилин кожні 5 хвилин знімай обидві температури й записуй значення на аркуші паперу разом із часом, коли ти їх зняв.

Після цього перейди до протоколу і дай відповіді на запитання до досліду.