Conduction, convection et projets de rayonnement

Les transferts de chaleur par l`intermédiaire d`objets solides par le procédé de conduction. Dans les matériaux qui sont de bons conducteurs, la chaleur provoque une partie des molécules à vibrer. Les vibrations transfèrent à des molécules voisines et continuent de se propager. Pour cette expérience, vous avez besoin d`une tasse de café, une cuillère en métal, une cuillère en bois et l`eau chaude. Placez les deux cuillères dans la tasse et versez dans l`eau chaude. Combien de temps faut-il pour la cuillère en métal pour devenir chaud? Qu`en est-il de la cuillère en bois? Quel matériau est un bon conducteur? Quel matériau est un bon isolant (résiste au transfert de chaleur par conduction)?

Vous avez besoin d`un carré de 4 pouces de papier d`aluminium, colorant alimentaire, une bande de caoutchouc, un crayon, un bocal en verre plus petit avec une bouche qui peut tenir dans la bouche d`un bocal en verre plus grand, sans tomber dans un bocal en verre plus grande et une glace cube. Remplissez le petit pot avec de l`eau froide et ajoutez le cube de glace. Remplissez le plus grand pot avec de l`eau chaude. Retirez le cube de glace du plus petit pot et ajoutez six gouttes de colorant alimentaire au plus petit pot. Couvrir la bouche du petit pot avec la feuille d`aluminium et de percer un trou avec le crayon à travers le centre de la feuille. Tournez le petit pot à l`envers, montage de son embouchure dans la bouche du plus grand pot. Légèrement appuyez sur le petit pot. Regardez les courants de convection causés par l`eau chaude à partir du pot de fond en hausse, et la couleur, l`eau plus froide du pot naufrage supérieure. Notez combien de temps il faut pour que le colorant alimentaire à se répandre dans le fond, plus grand pot.

Contrairement à la conduction et la convection, ce qui nécessite la matière pour transférer la chaleur, la chaleur rayonnante peut voyager à travers l`espace vide. Vous avez besoin de quatre thermomètres, une feuille de papier chaque noir et du papier blanc, une feuille de cellophane claire et une feuille de papier d`aluminium. Par une journée ensoleillée, mettre les quatre thermomètres à l`extérieur dans un endroit ensoleillé. Après cinq minutes, enregistrer la température de chaque thermomètre. Utilisez l`une des quatre feuilles différentes pour couvrir chaque thermomètre. Attendre 20 minutes, soulever la feuille et enregistrer rapidement les températures de chaque thermomètre. Lequel des feuilles ont gardé leur thermomètre le plus cool et le plus chaud? De quelle couleur est préférable de porter en temps chaud et ensoleillé? De quelle couleur voulez-vous utiliser pour les panneaux solaires pour chauffer la maison? Vous pouvez étendre cette expérience en utilisant plus de couleurs, de textures différentes ou de différents matériaux.

Ce projet démontre trois méthodes de transfert de chaleur. Vous avez besoin d`une cuisinière à gaz ou réchaud de camping avec du carburant, une casserole et une poêle à frire. Remplir la casserole à moitié avec de l`eau. Mettez la casserole de casserole et faire frire sur les brûleurs et allumer la flamme. Ne pas toucher ou voir de très près, les flammes ou les casseroles. Si vous maintenez votre main environ 9 pouces loin des flammes, vous pouvez sentir l`énergie rayonnante (chaleur) des flammes. Certains des transferts d`énergie rayonnante à la casserole et la poêle à frire. Le processus de conduction transfère la chaleur à travers les deux casseroles. Ceci est la raison pour laquelle nous avons besoin de maniques pour gérer une poêle chaude. L`eau dans le fond de la casserole se réchauffe, se déplace vers le haut dans la poêle et est remplacée par une eau plus froide qui se déplace vers le bas pendant le processus de convection.