science >> Wetenschap >  >> Energie

Experimenten over warmte en energieoverdracht

Energie is ingedeeld in twee hoofdcategorieën: potentieel en kinetisch. Potentiële energie is de energie die een object bevat en wordt in vele vormen aangetroffen, zoals chemisch, thermisch en elektrisch. Kinetische energie is de energie die zich in een bewegend voorwerp bevindt. Het proces waarbij een vorm van energie wordt veranderd in een andere vorm wordt energieconversie genoemd. Deze overdracht van energie kan in verschillende experimenten worden getoond.

Hete lepels

Plaats een metalen lepel in heet water en laat het een minuutje staan. Raak het uiteinde van de lepel aan, niet ondergedompeld in het water. Herhaal dit met lepels gemaakt van verschillende materialen, zoals plastic, aluminium, roestvrij staal en hout. Bepaal welk materiaal het heetst in het water groeide. Geleiding is de overdracht van thermische energie, of warmte, tussen substanties vanwege hun temperatuurverschillen. Thermische energie wordt overgedragen van een gebied met een hogere temperatuur naar een temperatuur die lager is. Metalen zijn betere geleiders dan kunststoffen, dus wanneer u de lepels in het hete water plaatst, wordt de hoge temperatuur van het water gemakkelijk overgebracht op de metalen lepel met een lagere temperatuur.

IJskoelen

Warmte overdracht kan ervoor zorgen dat koude stoffen kouder aanvoelen. Plaats ijs in twee kommen. Proef het ijs in de eerste schaal. Merk op hoe koud het aanvoelt in je mond. Giet melk over het ijs in de tweede schaal en proef het. Het voelt kouder aan door de overdracht van warmte. IJs voelt koud aan omdat het minder warmte heeft dan je mond. Hoe sneller de hitte van de binnenkant van je mond in het ijs verdwijnt, hoe kouder het ijs aanvoelt. IJs heeft bubbels die fungeren als isolatie. Melk heeft deze bubbels niet, dus het maakt een betere geleider, of pad, voor warmte om er doorheen te bewegen. De coating van melk op de tweede schaal ijs voert sneller de warmte van uw mond naar het ijs dan het ijs alleen, waardoor een koudere sensatie ontstaat.

Kinetische energie overbrengen

Verspreiding zes penningen op een plat oppervlak om atomen of moleculen in een substantie te vertegenwoordigen. Plaats een cent zes centimeter van de andere. Schiet met je vinger in de richting van de andere munten. De enkele cent vertegenwoordigt een atoom of molecuul dat meer kinetische energie bevat dan de andere penny's. De veranderingen in de pence bij het raken tonen een overdracht van energie van de bewegende munt naar de groep. Door de munt te schieten, beweegt hij. Het raakt de stationaire munten, verplaatst zijn energie naar hen, en ze bewegen ook. Deze overdracht zorgt er ook voor dat de penny die je hebt geschoten stopt.

Warmte Absorptie

Laat de warmteabsorptie zien in een experiment met zonne-energie. Plaats een ijsblokje op zes verschillend gekleurde stukjes papier. Gebruik zwart en wit en vervolgens vier andere kleuren, zoals blauw, rood, geel en groen. Leg de kaarten buiten in de zon en kijk welke smelt eerst en laatst smelt. De kubus op het zwarte papier smelt het snelst omdat zwart meer licht absorbeert dan de andere kleuren. De kubus op het witte papier smelt het langzaamst omdat wit licht reflecteert in plaats van absorbeert. Wanneer het zonlicht wordt geabsorbeerd, wordt de zonne-energie omgezet in warmte, waardoor de ijsblokjes worden gesmolten.