Materiali:
* Fonte di calore: Un piatto caldo o un bruciatore di bunsen (con supervisione degli adulti se si utilizza un bruciatore).
* Asta di metallo: Un'asta di metallo (ad es. Rame, alluminio o acciaio) lunga circa 15 cm.
* Asta di legno: Un'asta di legno (ad es. Oak, pino) lunga circa 15 cm.
* Asta di plastica: Un'asta di plastica (ad es. PVC) lunga circa 15 cm.
* cera: Una piccola quantità di cera (paraffina o cera di candela).
* Pin di sicurezza: Diversi perni di sicurezza.
* timer: Un cronometro o un timer.
* termometro (opzionale): Per misurazioni di temperatura più precise.
Procedura:
1. Preparare le aste:
* Collegare un piccolo pezzo di cera all'estremità di ciascuna asta usando un perno di sicurezza. Assicurarsi che la cera sia saldamente attaccata.
* Posizionare le aste fianco a fianco su una superficie resistente al calore (ad es. Un pezzo di cartone o un tappetino di calore).
2. Riscalda le aste:
* Accendi la piastra calda o accendi il bruciatore Bunsen.
* Riscalda con cura le aste una alla volta posizionando l'estremità non a cera d'arma direttamente sulla fonte di calore.
3. Osserva e registra:
* Tempo: Avviare il timer quando si posiziona l'asta sulla fonte di calore.
* fusione: Osservare attentamente e registrare il tempo impiegato alla cera per sciogliere su ogni biella.
* Temperatura (opzionale): Se si utilizza un termometro, misurare periodicamente la temperatura delle aste.
4. Ripeti:
* Ripeti l'esperimento con ciascuna asta (metallo, legno e plastica) per garantire coerenza.
Analisi:
* Buoni conduttori: L'asta di metallo condurrà rapidamente il calore, causando la scioglimento della cera in breve tempo. Questo perché i metalli hanno elettroni liberi che possono facilmente trasferire l'energia termica.
* Conduttori cattivi (isolanti): Le aste in legno e plastica condurranno il calore molto più lentamente, con conseguente tempo più lungo per la scioglimento della cera. Questo perché il legno e la plastica hanno elettroni ben legati, ostacolando il trasferimento di calore.
Considerazioni aggiuntive:
* Fonte di calore: Utilizzare una fonte di calore coerente durante l'esperimento per confronti accurati.
* Spessore dell'asta: Utilizzare aste con diametri simili per ridurre al minimo le differenze dovute alla superficie.
* Sicurezza: Gestire sempre le hot rod con cautela e utilizzare appropriate precauzioni di sicurezza.
Conclusione:
Confrontando il tempo impiegato dalla cera per sciogliere su aste diverse, è possibile osservare e concludere quali materiali sono buoni conduttori (viaggi di calore rapidamente) e quali sono cattivi conduttori (viaggi di calore lentamente). Questo esperimento aiuta a comprendere il concetto di trasferimento di calore e le proprietà di materiali diversi.
