L'energia termica è un concetto fondamentale in fisica che tutti gli studenti dovrebbero avere familiarità con. Fortunatamente, l'energia termica si presta ad alcuni esperimenti semplici, osservabili e affascinanti per esporre i giovani studenti alla scienza del calore. Gli esperimenti possono dimostrare l'assorbimento del calore di diversi colori, l'ignifugazione, la creazione di lavoro e il ruolo dell'isolamento, solo per citarne alcuni.

Colore e calore

Uno dei più semplici termici esperimenti energetici implica dimostrare come i diversi colori assorbono l'energia solare in modo diverso. In primo luogo, avvolgere diversi bicchieri identici in carta di diversi colori. Quindi riempire ogni bicchiere con la stessa quantità d'acqua. Quindi, lasciare gli occhiali alla luce solare diretta per un'ora. Infine, controlla la temperatura di ogni bicchiere d'acqua.

Energia termica e lavoro

Anche se non possiamo vederlo, l'energia termica può funzionare per noi. Per dimostrarlo, metti un palloncino e una bottiglia da 1 litro in un congelatore per cinque minuti. Quindi, riempire una ciotola con acqua tiepida. Metti la bocca del palloncino sopra l'apertura della bottiglia da 1 litro e metti la bottiglia nella ciotola di acqua calda. Il pallone dovrebbe gonfiarsi mentre l'aria all'interno della bottiglia si scalda. Quindi, con il palloncino ancora teso sulla bocca della bottiglia, posizionare la bottiglia in una ciotola di acqua ghiacciata. Il palloncino dovrebbe quindi ridursi e sgonfiarsi. Il lavoro di gonfiare e sgonfiare il pallone è stato realizzato attraverso l'energia termica.

Pallone a prova di fuoco

Dimostrare la conduzione e la convezione del calore riempiendo due palloncini: uno con acqua fredda e uno con aria. Accendi un fiammifero e tienilo sotto il pallone pieno d'aria - dovrebbe rompersi. Accendi un'altra partita e tienila sotto il pallone pieno d'acqua. Dovrebbe rimanere intatto poiché l'acqua all'interno del palloncino sta portando via il calore dalla superficie del pallone. Questa conduzione e convezione del calore impedisce alla gomma del palloncino di raggiungere una temperatura di fusione, il che significa che il palloncino non scoppia.

Isolamento di un oggetto per prevenire la perdita di energia termica

L'isolamento può essere utilizzato per mantenere energia termica dall'ingresso o dall'uscita di una sostanza. Per determinare l'efficacia dei vari tipi di isolamento, iniziare versando la stessa quantità di acqua calda in quattro diversi barattoli di vetro. Prendi la temperatura dell'acqua in ciascun barattolo. Quindi, coprire ciascun barattolo allo stesso modo, ma con un diverso tipo di isolamento: foglio di alluminio, giornale, pluriball e un calzino di lana. Lasciare riposare i barattoli per 10 minuti, quindi prendere la temperatura di ciascun barattolo per vedere quale tipo di isolamento ha conservato la maggior energia termica.