Лаборатория открытий. Температура тел и теплопроводность. Часть 2-я. "Из какого материала лучше строить домик трём поросятам?"

 А мы продолжаем экспериментировать и наблюдать. На сей раз мы попытаемся помочь главным героям сказки "Три поросёнка" выбрать лучший материал для строительства стен своего жилища.
Наш эксперимент был полон неожиданных открытий!

На первом этапе эксперимента мы попробовали выяснить, какой материал надёжнее защитит от зимней стужи. Для этого каждая пара учеников получила по две ложки: одну металлическую и одну деревянную. Взяли кусочки льда и положили их на ложки. Учащиеся предположили, какой кубик льда растает быстрее. Почти все сказали, что в деревянной ложке быстрее растает лёд, т.к. металл холоднее. Набираемся терпения и наблюдаем...

Результат через 8 минут...

Результат через 18 минут...

Лёд на металлической ложке растаял быстрее, чем на деревянной. Температура  льда  ниже,  чем  температура  ложек, поэтому он  будет  забирать из них «тепло».  Так  как  дерево проводит  тепло  хуже,  чем  металл,  то  и  «отдавать»  его  он  тоже будет  медленнее.  То  есть  лёд  на  деревянной  ложке  будет нагреваться медленнее, поэтому и дольше будет таять. Если стены сделать  из  дерева,  то  они  будут  дольше  сохранять  тепло,  даже если зимой их занесет снегом. 

Так как предыдущий опыт требовал определённого времени для получения результата, то параллельно мы начали ещё два наблюдения для выяснения, в каком доме будет прохладнее летом: 

1. налили горячую воду в две кружки: металлическую и деревянную;
2. в металлическую кружку мы поместили две ложки: деревянную и металлическую. 

Наблюдаем, как будет нагреваться материал, из которого сделаны предметы 

Мы проверили температуру ложек и кружек касанием: металлические предметы оказались теплее, а кружка и вовсе горячей. Это произошло потому, что металл проводит теплоту быстрее, чем дерево + толщина стенок кружки значительно тоньше, чем ложки, а значит и нагревается значительно быстрее и сильнее.
Деревянную кружку можно было спокойно поднимать даже не за ручку, т.к. стенки её были едва тёплыми. К тому же мы заметили, что вода в деревянной кружке даже к концу занятия осталась горячей, а в металлической уже значительно остыла. 

Объяснение просто:  

Любое вещество, из которого состоит предмет, проводит через себя теплоту, которую можно представить себе как невидимую жидкость, текущую через все предметы. Есть только одно правило, которому эта «жидкость» (теплота) подчиняется: она всегда перетекает от более тёплого тела к более холодному.  

Разные тела проводят теплоту по-разному. Поэтому, несмотря на то, что температура воды в чашке одна и та же, теплота, бегущая по опущенным в воду предметам, передается по-разному.  

Очень хорошо проводят теплоту металлы, которые для неё как широкие речки: по ним теплота течёт быстро и далеко. Дерево очень плохо проводит тепло. Это уже не «речка», а тонкий ручеек. 

Металл проводит теплоту быстрее, чем дерево. Если ложки холодные, то металлическая ложка быстрее заберёт у нашего тела теплоту, и нам покажется, что металлическая ложка холоднее, чем деревянная. Если же ложки горячие, то металлическая ложка быстрее отдаст нам теплоту, и нам покажется, что она горячее, чем деревянная.

Мы доказали, что выбор материала для строительства дома действительно важен, так как от этого зависит, насколько тепло будет внутри. Эксперимент показал, что для построения домика, в котором будет тепло и уютно, лучше использовать дерево, которое сохраняет тепло дольше, чем металл. Благодаря этому открытию, наши юные ученые смогли дать трём поросятам полезные советы по выбору строительных материалов для своего жилища. 

Такие простые эксперименты помогают не только изучать физические явления, но и применять их в реальной жизни.

Для просмотра видео на мобильном телефоне или планшете необходимо переключиться внизу страницы на веб-версию блога