Πείραμα:
Σκοπός: Να παρατηρήσουμε πώς η θερμότητα μεταδίδεται μέσω της αγωγής σε στερεά υλικά.
Υλικά:
- Μεταλλική ράβδος
- Κερί
- Καμινέτο
- Σπίρτα ή αναπτήρας
Διαδικασία:
- Στερεώσαμε την μεταλλική ράβδο οριζόντια, ώστε να είναι σταθερή.
- Τοποθετήσαμε μικρές ποσότητες κεριού σε διάφορα σημεία κατά μήκος της ράβδου.
- Ανάψαμε με το καμινέτο για να θερμανθεί το ένα άκρο της ράβδου.
- Παρατηρήσαμε τη σειρά με την οποία λιώνουν οι σταγόνες του κεριού.
Παρατήρηση: Οι σταγόνες κεριού που βρίσκονται πιο κοντά στο θερμαινόμενο άκρο λιώνουν πρώτες, δείχνοντας ότι η θερμότητα μεταδίδεται μέσω της ράβδου από το θερμότερο προς το ψυχρότερο άκρο.
- Μετάδοση Θερμότητας με Ρεύματα (Μεταφορά)
Πείραμα:
Σκοπός: Να κατανοήσουμε πώς η θερμότητα μεταφέρεται σε υγρά μέσω ρευμάτων.
Υλικά:
- Διαφανές δοχείο
- Νερό
- Μελάνι
- Καμινέτο
Διαδικασία:
- Γεμίσαμε το δοχείο με κρύο νερό.
- Ζεστάναμε το μελάνι με καμινέτο και το τοποθετήσαμε στον πυθμένα του δοχείου, κοντά στο κέντρο.
- Παρατηρήσαμε την κίνηση του χρώματος μέσα στο νερό.
Παρατήρηση: Το χρώμα αρχίζει να ανεβαίνει προς την επιφάνεια, δείχνοντας τη δημιουργία ρευμάτων στο νερό λόγω της θέρμανσης. Το θερμό νερό ανεβαίνει, ενώ το ψυχρό κατεβαίνει, δημιουργώντας κυκλική ροή.
Μετάδοση Θερμότητας με Ακτινοβολία
Πείραμα:
Σκοπός
Να κατανοήσουμε ότι η θερμότητα μπορεί να μεταδοθεί μέσω ακτινοβολίας, χωρίς να υπάρχει επαφή μεταξύ της πηγής θερμότητας και του αντικειμένου που θερμαίνεται.
Υλικά
- Μια αναμμένη λάμπα πυρακτώσεως ή θερμαντική λάμπα
- Η παλάμη μας
Διαδικασία
- Ανάψαμε τη λάμπα και την αφήσαμε να ζεσταθεί για λίγο.
- Τοποθετήσαμε το χέρι μας κάτω από τη λάμπα, χωρίς να την αγγίζουμε.
- Παρατηρήσαμε τη ζέστη που φτάνει στην παλάμη μας, παρόλο που δεν υπάρχει επαφή.
- Απομακρύναμε το χέρι μας και συγκρίνουμε τη διαφορά θερμοκρασίας.
Παρατήρηση
Η παλάμη μας αισθάνεται τη θερμότητα που έρχεται από τη λάμπα, παρόλο που δεν υπάρχει επαφή με αυτήν.
Συμπέρασμα
Η θερμότητα μεταδίδεται μέσω ακτινοβολίας, δηλαδή με ηλεκτρομαγνητικά κύματα που ταξιδεύουν στον αέρα χωρίς να χρειάζονται κάποιο μέσο μεταφοράς, όπως συμβαίνει στην αγωγή ή στα ρεύματα μεταφοράς.
Εφαρμογή στην καθημερινή ζωή:
- Αισθανόμαστε τη ζέστη του Ήλιου χωρίς να υπάρχει φυσική επαφή.
- Αυτό το απλό πείραμα δείχνει πώς λειτουργεί η μετάδοση θερμότητας μέσω ακτινοβολίας και πώς η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί χωρίς φυσική επαφή!
- Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαδίδεται και στο κενό. Η απορρόφηση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος από ένα σώμα προκαλεί αύξηση της θερμικής ενέργειας, άρα και της θερμοκρασίας του σώματος.