Vruća kava natočena je u šalicu. Kava s vrhnjem - cedar. A. M. Shepelev kako izgraditi seosku kuću

Trufanova Olga Nikolaevna,

profesorica fizike

općinska proračunska obrazovna ustanova

općinska formacija "Grad Arkhangelsk"

"Srednja škola br. 14"

FIZIKA U KUHINJI.

Sažetak lekcije na teme:

“Toplinske pojave”, “Promjene agregatnih stanja tvari”

8. razred.

Svrha nastave je stvoriti uvjete za generaliziranje i sistematiziranje znanja učenika o temama kolegija fizike 8. razreda "Toplinske pojave", "Promjene agregatnih stanja tvari".

Obrazovni ciljevi lekcije

razvijanje sposobnosti pronalaženja manifestacija toplinskih pojava: toplinske vodljivosti, konvekcije, zračenja, faznih prijelaza u praktičnom životu;

formiranje vještina i sposobnosti primjene stečenih znanja za objašnjavanje toplinskih pojava s kojima se susrećemo u svakodnevnom životu, za objašnjavanje principa rada tehničkih uređaja i kućanskih predmeta;

rješavanje praktičnih problema svakodnevnog života.

Razvojni ciljevi lekcijepredstavljena skupom akcija učenika i nastavnika usmjerenih na:

razvoj sposobnosti sažimanja naučenih činjenica

razvoj kognitivnog interesa kroz organiziranje igara i natjecateljskih situacija.

Obrazovni ciljevi lekcijepredstavljena skupom radnji učenika i nastavnika usmjerenih na

prikazivanje praktičnog značenja toplinskih pojava i procesa u svakodnevnom životu;

razvijanje povjerenja u mogućnosti poznavanja prirodnih pojava;

razvijanje vještina rada u skupini, iznošenja svojih argumenata i objašnjenja te vođenja rasprave.

Napredak lekcije:

Organizacijska faza (2 minute).

Kuhinja je najudobnija i najudobnija prostorija u kući: tu se sprema hrana, tamo se doručkuje i ruča, tu se vode razgovori i dijele tajne...

Istovremeno Kuhinjski aparati i pribor neprestano se moderniziraju, iako je kuhinja najstariji dio doma. Kako ovo objasniti? Predlažem da ovo pitanje razmotrimo iz perspektive fizičara i damo odgovor na njega na kraju lekcije.

Na učiteljevom stolu je kuhinjsko posuđe. Na slajdu:

Koji fizikalni procesi i pojave mogu

pronađena u kuhinji?

Počnimo zaključivati.

2. Glavni dio (37 minuta).

1. faza razgovora (do 8 minuta). Pitanje na slajdu:"Koga briga?"

Razmišljamo li uvijek o tome kako ispravnije ili učinkovitije koristiti kućanske predmete?

Koji se kuhalo za vodu brže hladi, mat aluminij ili sjajni krom?

Termosice se izrađuju s bocom obloženom pjenom i vakuumskim slojem. Koja je vrsta termosice učinkovitija?

Zašto za pekmez koristite drvene, a ne metalne žlice?

U šalicu je natočena vruća kava. Što učiniti da se kava brže ohladi: uliti hladno mlijeko odmah ili nakon nekog vremena?

U kojoj će se šalici, tamnoj ili bijeloj, voda brže ohladiti?

Morate ohladiti vodu. Stavljate li posudu na led ili stavljate led na poklopac pored vode? Zašto?

Čaše često pucaju kada se u njih ulije topla voda. Koje će staklo vjerojatnije puknuti, fasetirano ili glatko?

Zašto stavljate žlicu u čašu kada sipate vrući čaj?

Zašto se baviti kamencem u kuhalu za vodu? Kakva je razlika ima li kamenca ili nema?

Sažmimo.

2. faza razgovora (10 minuta). Pitanje na slajdu:"Kako ovo radi?"

Koristi li svaka obitelj ove uređaje? Kako rade? Za što su oni potrebni?

Učenici razredne nastave su unaprijed pripremili mini-poruke na svakom od uređaja i uređaja. Postoji zahtjev za zvučnicima da se dokaže potreba za njihovom upotrebom.

Slike na slajdovima: 1. KUHINJSKA NAPA.

2. PRESS lonac.

3. KUHINJA “KUHINJA”: Stalak za vruće, rukavica za pećnicu, “grijač” za kotlić (tavu). Što im je zajedničko?

Sažmimo.

3. faza razgovora (do 9 minuta). Na slajdu:“O proizvodima i njihovoj pripremi”

Je li moguće primijeniti tjelesno znanje pri pripremanju jela?

Za brzu pripremu juhe, koju ćete tavu izabrati?

(S timovima analizirajte svaku odabranu opciju)

Što uzrokuje poskakivanje poklopca lonca kada voda proključa?

Zašto nije potrebno miješati juhu tijekom kuhanja, već se griz kaša mora stalno miješati?

Zašto se krumpir dulje kuha u vodi nego u parnom kotlu na istoj temperaturi?

Jednom prokuhana voda ne ključa tako burno kao sirova voda. Zašto?

Zašto vam jaje izvađeno iz kipuće vode ne opeče ruke?

Što uzrokuje kiselost mlijeka?

Zašto vrijeme potrebno za kuhanje mesa do kraja ne ovisi o tome kuha li juha na jakoj ili laganoj vatri?

Zašto se maslac ponekad pjeni kada ga želite otopiti u vrućoj tavi?

Za pripremu krutona kruh narežite na tanke ploške ili male kockice, stavite u malo zagrijanu tavu ili lim za pečenje i stavite u pećnicu. Zašto to rade?

Sažmimo.

4. faza razgovora (10 minuta). Na slajdu:“Napravimo jelovnik”

Kreativni zadatak.

Kada radite, rasipate svoju unutarnju energiju. Kako ga nadopunjujete?

Dečki su ujedinjeni u grupe od 4 osobe. Skupina ima 5 minuta za rad na zadatku. Sastaviti jelovnik i dnevnu rutinu na A1 listovima. Zatim je jelovnik "zaštićen" od strane svake grupe. (Listovi su pričvršćeni na magnetnu ploču).

Koristeći dvije tablice: troškove energije i sadržaj kalorija u prehrambenim proizvodima, izradite jelovnik učenika za 1 dan. Uvjete svoje dnevne rutine odaberite sami. Na kraju rada odgovorite na pitanje: "Hoće li hrana nadoknaditi troškove energije za taj dan?"

(Učenicima se nudi tablica potrošnje energije. Okvirni sadržaj: (za 1 sat po 1 kg ljudske težine) prilikom pripreme nastave - 9000 J; kod punjenja - 16000 J; kod ležanja - 4000 J; kod plivanja - 30000 J; dok spavanje - 4000 J; pri hodu - 15000 J.

Dostavljena je tablica sadržaja kalorija u hrani. Radi praktičnosti, jedinice energije kcal treba unaprijed pretvoriti u J/g. Na primjer: kruh – 9000J/g; šećer – 17150 J/g; mlijeko – 3000J/g; meso – 7500J/g; krumpir – 4000J/g; ulje – 33000J/g; povrće i voće – 600 – 2000 J/g; jaja – 7000J/g).

Sažmimo.

3. Generalizacija, sumiranje rada, domaća zadaća (6 minuta).

Ključno pitanje:„Što ste zabilježili na lekciji? Što osoba radi u kuhinji? Zašto se kuhinjski aparati i pribor stalno moderniziraju, iako je kuhinja najstariji dio doma?

domaća zadaća:Provedite samostalno teoretsko ili praktično istraživanje na temu: “Vri li voda u cjevastoj tjestenini kad se kuha?”

“U zadnje vrijeme kod nas je projektna metoda postala ne samo popularna, već i “pomodna”, što budi opravdane strahove, jer tamo gdje počnu modni diktati, um se često gasi.” Kao rezultat brojnih pokušaja i pogrešaka, čvrsto sam vjerovao da se ova metoda mora koristiti pri proučavanju fizike, ali jasno razumjeti tko će i zašto sudjelovati u ovom projektu i kakav će se rezultat dobiti. Dugi niz godina moje korištenje grupnog rada u nastavi fizike glatko je prešlo u korištenje metode projekta pri proučavanju pojedinih tema u kolegijima fizike u srednjoj i srednjoj školi. Tako sam prvi put koristio metodu projekta kada sam proučavao temu "Optika". Kreativni naziv projekta “Obiteljski album” podrazumijevao je samostalno istraživanje problematike “Evolucija fotoaparata”, “Kemijskog djelovanja svjetla”, “Fotografije u boji i crno-bijele fotografije”. Rezultat ovog projekta bila je znanstvena i praktična konferencija, na kojoj se raspravljalo ne samo o teoretskim pitanjima teme, već je organizirana i izložba raznih fotoaparata, štandova „Naše obiteljsko nasljeđe“ i „Moj hobi - fotografija“. Nikada nismo ni čuli za internet, osobna računala ili digitalne fotoaparate, ali kodakova kamera koja je u trenu stvarala fotografiju u boji već je bila prisutna na našoj izložbi. Također sam uspio usmjeriti pomamu za laserskim pokazivačima (neko je vrijeme naš grad intenzivno surađivao s Kinom, odakle je dolazio veliki broj ovih igračaka) u pravom smjeru. Svih 29 učenika jedanaestog razreda s entuzijazmom se upustilo u projekt „Od fantazije do stvarnosti“. Jedni su putovali stranicama znanstveno-fantastičnih knjiga, drugi stranicama medicinskih časopisa i MCT klinike “Kirurgija oka” koja je otvorena u Tambovu, treći su ustrajno tražili informacije o upotrebi lasera u industriji, a oni najnapredniji proučavali su mogućnosti prijenosa informacija putem laserske zrake. Rezultat projekta bila je novinska galerija.

Uvijek me veseli kada djeca dođu sa željom da rade na individualnom projektu, što znači da je gradivo koje se učilo na nastavi fizike zainteresiralo, natjeralo ih da uoče problem, uključilo njihovu maštu i potaknulo kreativnost. Evo tema najnovijih pojedinačnih projekata: “Fizika i vojni propisi”, “Fizika i forenzika”, “Alarm”, “Batch switch”, “Fizika u igračkama”.

Ove akademske godine zajedno s učenicima 8. “B” razreda realizirali smo još jedan projekt u sklopu proučavanja teme “Vrste prijenosa topline”. Kreativni naziv projekta bio je “Tri načina da ostanete topli.” Ova tema je vrlo primijenjene prirode. Kao rezultat projekta, učenici nisu samo naučili mehanizme prijenosa topline, već su i naširoko istražili njihovu upotrebu u svakodnevnom životu, tehnologiji i prirodi.

Ciljevi i ciljevi projekta:

Formiranje kompetencije u području stjecanja znanja iz različitih izvora: udžbenika, dodatne literature, interneta, CD-a, vršnjačke priče i sl.

Formiranje kompetencija u području obrade informacija za njihovo pružanje u različitim oblicima.

Formiranje kompetencija u području širenja znanja među vršnjacima.

Proučavati vrste prijenosa topline, razvijati sposobnost opisivanja i objašnjavanja mehanizama prijenosa topline s jednog tijela na drugo.

Produbiti znanja učenika o ulozi prijenosa topline u različitim područjima ljudske djelatnosti.


Koraci lekcije	Korištene metode i tehnike	Rezultati
Obnavljanje znanja na temu “Unutarnja energija tijela i načini njezine promjene”	Frontalni razgovor	Učenici mogu jasno razlikovati kada se VE mijenja zbog rada, a kada zbog prijenosa topline.
Izjava problema	Problematična metoda	Problem: kako se toplina (energija) prenosi s jednog tijela na drugo? Kako energija putuje?
Postavljanje hipoteza za rješavanje problema.	Frontalni razgovor uz demonstracije	Energija može putovati na tri načina.
Identifikacija predmeta (cilja) istraživanja	“Brainstorming” za identificiranje pitanja koja treba istražiti u grupama	Naziv metode prijenosa energije, mehanizam prijenosa energije, iskustvo koje ilustrira ovu vrstu prijenosa topline, korištenje ove vrste prijenosa topline, značajke ove vrste prijenosa topline.
Samostalan rad na proučavanju novog gradiva		Svaka skupina, obradivši odgovarajući dio udžbenika, popunjava svoj stupac u tablici Vrste prijenosa topline.
Učvršćivanje novih znanja	Grupni oblik organiziranja kognitivne aktivnosti	Rad s didaktičkim materijalom “Pronađi svoj problem i riješi ga”
domaća zadaća	Radite u parovima	Popunjavanje tablice "Vrste prijenosa topline"

Provjera domaće zadaće	Radite u parovima	Primarna provjera znanja, po želji ocjenjivanje u dnevniku.
Pričvršćivanje ZUN-a	Fizička borba	Identificirali smo pitanja na koja još ne možemo odgovoriti.
Određivanje tema za samostalno istraživanje	Frontalni razgovor	Stvaranje mini grupa za rješavanje problematičnih pitanja
Određivanje metoda i metoda istraživanja	Rasprava	Razvoj mini-projekta napredak istraživanja
Definicija obrazaca za izvješćivanje	"Ideja"	Raspodjela uloga za zaštitu projekta.
domaća zadaća	Grupna metoda	Prikupljanje informacija o problemu
	Objašnjenje učitelja	Poznavanje kriterija za ocjenjivanje publikacija, prezentacija i web stranica.

Provjera domaće zadaće	Grupni oblik rada	Izrada skripte za zaštitu mini projekta
Samostalni rad	Grupni oblik rada	Analiza podataka prikupljenih po skupinama, dobivenih kao rezultat neovisnog istraživanja. Zaključci o područjima rada, argumentacija
domaća zadaća	Grupni oblik organiziranja kognitivne aktivnosti	Dovršavanje projekata i priprema za obranu

Zaštita projekta.
Provjera ZUN-a.
Odraz.

Samostalno istraživanje studenata:	Materijali pripremljeni po skupinama za obranu:
Je li bunda topla?	Video
	Poruka
Hoće li se led otopiti u kipućoj vodi?	Demonstracija i objašnjenje doživljaja.
Je li moguće kuhati vodu u papirnatom loncu?	Demonstracija i objašnjenje iskustva
Zašto puše sa zatvorenog prozora?	Poruka, crteži
Na ledu ili ispod leda?	Poruka, raspored
Kako nastaju povjetarci?
Kako se ugrijati?	Model termosice
Što je trakcija?
Zašto su avioni srebrni?	Informator
Koje je godišnje doba pod našim nogama?	Informator
Kako energija putuje kroz vakuum?	Informator

Zadaci za učvršćivanje znanja.
1. Zašto su ručke slavina na spremnicima tople vode drvene?	2. Koja je haljina manje vruća ljeti: svijetla ili tamna? Objasnite zašto?
3. U kojoj obući je zimi hladnije nogama: u prostranoj ili tijesnoj?	Zašto?
4. Koje od sljedećih tvari imaju dobru toplinsku vodljivost: bakar, zrak, aluminij, voda, staklo, vodena para?	5. Što će se brže ohladiti: čaša kompota ili čaša želea? Zašto?
6. Led se pohranjuje ispod sloja piljevine i zemlje. Zašto?	7. Vruća voda se ulije u aluminijske i staklene posude jednake zapremine. Koja će se posuda brže zagrijati na temperaturu vode ulivene u nju?
8. Zašto mnoge životinje spavaju po hladnom vremenu? Sklupčan u loptu?	9. Zašto se u proljeće snijeg brže topi u gradu nego na polju?
10. Hoće li obična ili porozna opeka pružiti bolju toplinsku izolaciju zgrade?	Zašto?
11. Hoće li na letjelici gorjeti svijeća?	12. Zašto se rezervoari za gorivo farbaju "srebrnom" bojom u skladištima nafte?
13. Potrebno je brže ohladiti vodu ulivenu u spremnik. Što je bolje učiniti - staviti spremnik na led ili staviti led na poklopac spremnika?	16. Zašto su termosice okrugle, a ne četvrtaste?
17. Koja se tla pod istim uvjetima jače zagrijavaju na suncu - podzoličasto ili černozemno? Zašto?	18. Koje su tvorničke cijevi bolje: željezo ili cigla?
19. Gdje treba držati termometar za određivanje temperature zraka – u hladu ili na suncu?	20. Čaj držite vrućim u termos boci. Može li se u njemu čuvati hladan voćni sok?
21. Zašto su radijatori za grijanje u zatvorenom prostoru smješteni pri podu, a ne pri stropu?	22. Zašto biljke u nizinama češće umiru od mraza nego na višim nadmorskim visinama?
23. Koja tijela - čvrsta, tekuća ili plinovita - imaju najbolju toplinsku vodljivost? Zašto?	24. U kojim se tijelima - tekućinama, čvrstim tvarima, plinovima - opaža konvekcija?
Zašto?	25. Zašto nam je toplije u prostoriji na temperaturi od 20 0 C nego u vodi na temperaturi od 25 0 C?
26. Zašto najviša temperatura zraka nije u podne, nego poslijepodne?	27. Kada je jedrenjacima povoljnije uploviti u luku - danju ili noću?
28. Zemlja neprekidno zrači energiju u svemir. Zašto se Zemlja ne smrzava?	29. U kojem slučaju se energija prenosi zračenjem? Objasnite primjerom.
30. Koja tijela - čvrsta, tekuća ili plinovita - imaju najmanju toplinsku vodljivost? Zašto?	31. Zašto lišće jasike "drhti" u mirnom vremenu?
32. Zašto se prozorska stakla počinju smrzavati odozdo i to u većoj mjeri nego odozgo?	33. Zašto tanki plastični film štiti biljku od noćne hladnoće?
34. Vruća kava je natočena u šalicu. Što učiniti da se kava brže ohladi: uliti mlijeko odmah ili nakon nekog vremena?	35. Koji prijenos topline ima glavnu ulogu u zagrijavanju vode u kotliću koji stoji na štednjaku?
36. Na kojoj će temperaturi i metal i drvo biti jednako vrući na dodir?	37. Potrebno je brzo ohladiti bocu limunade. Gdje ga za to treba staviti: u snijeg ili u smrvljeni led, ako im je temperatura ista?
38. Za vrućeg dana suhi termometar pokazuje 35 0 C. Hoće li se očitanja termometra promijeniti ako se pored njega uključi ventilator? Razmotrimo dva slučaja: termometar je u sjeni i obasjan suncem	39. U kojem slučaju će se komad leda unesen u sobu brže otopiti: kada se jednostavno stavi na stol ili kada se na vrhu pokrije vunenim šalom?

Dakle, projekt je gotov. Pedagoški cilj - razvoj intelektualnih sposobnosti i ovladavanje dječjim tehnikama intelektualne aktivnosti - je postignut. Djeca su samostalno svladavala novu znanstvenu terminologiju, razvijala i stvarala radne uređaje: termos, termoskop, prijemnik topline. Visoka motivacija za učenje dala je zamjetan porast kvalitete znanja kod svih: od “slabih” do “jakih” učenika.

Izvori informacija

Alekseeva M.N. Fizika za mlade. Moskva, “Prosvjetljenje”, 1980.
Balashov M.M. O prirodi, knjiga za učenike 8. razreda, Moskva, “Prosvjetljenje”, 1991.
Burov V.A., Kabanov S.F., Sviridov V.I. Frontalni eksperimentalni zadaci iz fizike u razredima 6-7, Moskva, “Prosveščenie”, 1981.
Gromov S.V., Rodina N.A. Fizika 8, Moskva, “Prosvjetljenje”, 2000.
Kirik L. A. Fizika. Samostalni i ispitni rad, Moskva, “Ilexa”, 2003.
Nove pedagoške i informacijske tehnologije u obrazovnom sustavu. ur. E.S.
Polat. - M.: Izdavački centar "Akademija", 2003.
Peryshkin A.V. Fizika 8, Moskva, "Drofa", 2000.
Perelman Ya.I. Zabavna fizika, 1. dio, Moskva, “Nauka”, 1983.
Postnikov A.V. Provjera znanja učenika iz fizike 6-7, Moskva, “Prosvjetljenje”, 1986.
Intel ® Učenje za budućnost (pokreće Microsoft): Vodič za učenje. – 2. izd., revidirano. – M.: “Rusko izdanje”, 2003.

CD-ROM “Prirodne znanosti. 6. razred”, laboratorij multimedijskih sustava, MarSTU, Yoshkar-Ola, 2005.

Dovoljna razina
1. Koje od sljedećih tvari imaju dobru toplinsku vodljivost:

bakar, zrak, aluminij, voda, staklo, vodena para?

Odgovor: bakar i aluminij imaju dobru toplinsku vodljivost

2. Koje od sljedećih tvari imaju lošu toplinsku vodljivost:

karton, željezo, guma, čelik, papir? Odgovor: imaju lošu toplinsku vodljivost:

karton, guma, papir

3. Vruća voda se ulije u aluminijske i staklene posude jednake zapremine.

Koja će se posuda brže zagrijati na temperaturu vode ulivene u nju?
Odgovor: Aluminijska posuda će se brže zagrijati jer

da ima veću toplinsku vodljivost

4. Hoće li obična ili porozna opeka pružiti bolju toplinsku izolaciju zgrade?
porozna opeka omogućit će bolju toplinsku izolaciju zgrade jer

da šupljine ispunjene zrakom imaju lošu toplinsku vodljivost (?)

5. Od koje vam je cipele zimi hladnije: od široke ili uske?
Odgovor: čvrsto, jer u njemu nema zračnog otvora,

s niskom toplinskom vodljivošću

stoji na štednjaku?

Odgovor: glavna uloga u grijanju vode u kuhalu za vodu konvekcijske igre

7. Potrebno je brže ohladiti vodu ulivenu u spremnik.

Je li bolje staviti spremnik na led ili staviti led na poklopac spremnika?
Odgovor:kako bi se brzo ohladila voda ulivena u spremnik,
Morate staviti led na poklopac spremnika
Tijekom konvekcije topli slojevi vode dižu se prema gore
u dodiru s hladnim poklopcem se hlade (?)

8. Koja je haljina manje vruća ljeti: svijetla ili tamna?

Odgovor: u laganoj haljini ljeti je manje vruće jer
da apsorbira manje sunčeve energije,
prenosi zračenjem

9. Koja se tla pod istim uvjetima jače zagrijavaju na suncu -

podzolic ili černozem?

Odgovor: Černozemna tla se jače zagrijavaju na suncu jer
da upijaju više energije od sunčevih zraka

10. Čaj držite vrućim u termos boci. Može li se u njemu čuvati hladan voćni sok?

Srednja razina

1. Zašto su ručke slavina na spremnicima tople vode drvene?

Odgovor: ručke slavina za spremnike tople vode izrađene su od drveta jer

2. Ljeti se led sprema ispod sloja piljevine i zemlje. Zašto?

Odgovor: ljeti se led skladišti ispod sloja piljevine i zemlje jer
da imaju lošu toplinsku vodljivost

3. U kojem slučaju će se komad leda unesen u sobu brže otopiti:

kada će ga jednostavno staviti na stol ili kada će ga pokriti vunenim šalom na vrhu?

Odgovor: komad leda unesen u sobu brže će se otopiti ako se jednostavno stavi na stol (?)

4. Zašto se spremnici za skladištenje goriva bojaju "srebrnom" bojom u skladištima nafte?

Odgovor: u skladištima nafte spremnici za skladištenje goriva obojeni su "srebrnom" bojom jer
da se svijetle površine ne zagrijavaju dobro pod utjecajem zračenja(?)

5. Zašto su radijatori za grijanje u zatvorenom prostoru smješteni pri podu, a ne pri stropu?

Odgovor: hladan zrak koji ulazi kroz prozor je teži od toplog zraka,
i tako ide dolje, gdje se grije radijatorom centralnog grijanja

6. Koja tijela - krutine, tekućine ili plinovi - imaju najmanju toplinsku vodljivost? Zašto?

Odgovor: plinovi imaju najmanju toplinsku vodljivost jer
da se molekule plina nalaze na velikoj udaljenosti jedna od druge
i loše komunicirati (?)

7. Gdje držati toplomjer za određivanje temperature zraka -

u hladu ili na suncu?
Odgovor:Za određivanje temperature zraka toplomjer se mora držati u hladu jer
Što… (?)

8. Što će se brže ohladiti: čaša kompota ili čaša želea? Zašto?

Odgovor: čaša kompota će se brže ohladiti jer
da je u njemu manje međusobno privlačenje između molekula
i konvekcija se događa brže (?)

9. Zašto biljke u nizinama češće umiru od mraza nego na višim nadmorskim visinama?

Odgovor: hladan zrak je teži od toplog i zato tone
u nizinama u noći bez oblaka hladnije nego u višim predjelima (?)

10. Zašto se u proljeće snijeg brže topi u gradu nego na polju?

Odgovor:U proljeće se snijeg u gradu brže topi jer se zgrade pod utjecajem sunčevog zračenja dobro zagrijavaju i dio svoje energije predaju snijegu(?)

Visoka razina

1. Koja tijela - čvrsta, tekuća ili plinovita - imaju najbolju toplinsku vodljivost?

Odgovor: krute tvari imaju bolju toplinsku vodljivost jer
da su njihove molekule na maloj udaljenosti jedna od druge
i dobro komunicirati (?)

2. U kojim se tijelima - tekućinama, čvrstim tvarima, plinovima - opaža konvekcija? Zašto?

Odgovor: konvekcija se opaža u tekućinama i plinovima jer
da je u njima međusobno privlačenje među molekulama manje i molekule se mogu slobodno kretati (?)

3. Na kojoj će temperaturi i metal i drvo biti jednako vrući na dodir?

Odgovor: i metal i drvo bit će jednako vrući na dodir na temperaturi od 36,6 0 C jer na ovoj temperaturi neće biti izmjene topline (?)

4. Potrebno je brzo ohladiti bocu limunade. Gdje treba staviti bocu za to: u snijeg ili u zdrobljeni led, ako im je temperatura ista?

Odgovor: da bi se boca limunade brzo ohladila, mora se staviti u zdrobljeni led, koji ima veću toplinsku vodljivost, pa će se prijenos topline dogoditi brže (?)

5. Kada je jedrenjacima povoljnije uploviti u luku - danju ili noću?

Odgovor: jedrenjacima je pogodnije uplovljavati u luku danju, kada se kopno brže zagrije na suncu, zagrijani zrak se diže, a s morske strane ga zamjenjuje struja hladnog zraka - dnevni povjetarac (?)

6. U šalicu je natočena vruća kava. Što učiniti da se kava brže ohladi: uliti mlijeko odmah ili nakon nekog vremena?

Odgovor:kako bi se vruća kava brže ohladila nakon nekog vremena u nju se mora uliti mlijeko
na površini kave stvara se film koji ima lošu toplinsku vodljivost (?)

7. Koje su tvorničke cijevi bolje: željezo ili cigla?

Odgovor: cijevi tvornice opeke su bolje jer
da imaju lošu toplinsku vodljivost
na vrhu cijevi su okruženi slojem hladnog zraka,
tako da je vuča u cijevi od opeke bolja (?)

8. Kada je propuh u cijevima bolji - zimi ili ljeti? Zašto?

Odgovor: propuh u cijevima bolji je zimi jer
Što…(?)

9. Zašto se prozorska stakla počinju smrzavati odozdo i to u većoj mjeri nego odozgo?

Odgovor: hladan zrak je teži od toplog i zato tone (?)

10. Hoće li svijeća gorjeti na svemirskom orbitalnom kompleksu?

Odgovor: ne, jer se konvekcija odvija zahvaljujući Arhimedovoj sili,
koja se ne javlja u bestežinskom stanju

11. Zašto nam je toplije u sobi na 20°C?

nego u vodi temperature 25°C?

Odgovor: toplinska vodljivost vode je veća, pa se u njoj brže odvija izmjena topline,
tjelesna temperatura brzo pada (?)

12. Zašto mnoge životinje spavaju sklupčane u loptu po hladnom vremenu?

Odgovor: što je manja površina životinjskog tijela, to stvara manje topline.
odaje se zraku oko sebe(?)

13. Zašto najviša temperatura zraka nije u podne, nego poslijepodne?

Odgovor: Tijekom dana površina kopna postaje jako vruća pod utjecajem sunčevog zračenja.
a poslijepodne zagrijava zrak konvekcijom(?)

14. Za vrućeg dana suhi termometar pokazuje 35°C.

Hoće li se očitanja termometra promijeniti ako se pored njega uključi ventilator?
Razmotrimo dva slučaja: a) termometar je u hladu; b) termometar je obasjan suncem.

Odgovor: ako je za vrućeg dana suhi termometar u hladu i strujanje zraka iz ventilatora je usmjereno na njega, tada se njegova temperatura neće promijeniti

Ako je za vrućeg dana suhi termometar obasjan suncem i usmjeren je protok zraka iz ventilatora, tada će njegova temperatura pasti jer se konvekcija odvija brže (?)

15. Kako postaviti staklenik? Zašto je temperatura zraka u stakleniku viša nego vani?

Odgovor: Staklenici se koriste za zaštitu biljaka od mraza.
Stakleni okviri dobro propuštaju sunčevo zračenje. Tijekom dana tlo se zagrijava.
Noću staklenik sprječava kretanje toplog zraka prema gore. Zbog toga je temperatura u stakleniku viša nego u okolnom prostoru.

Dodatno:

1.Za koju svrhu se lice ponekad maže gustom kremom zimi kad je jako hladno?

2. Što je dulje u upotrebi emajlirano kuhalo, voda u njemu sporije ključa. Zašto?

3. Zašto lokalno stanovništvo u srednjoazijskim zemljama nosi papa šešire i pamučne ogrtače tijekom velikih vrućina?

4. Zašto je mraz jači za vedrih zimskih noći nego za oblačnih?

4. Ako se u proljeće ili jesen očekuje vedra noć, vrtlari lože vatre koje proizvode puno dima,
ovitna biljka. Za što?

5. Poznat je slučaj kada se padobranac s otvorenim padobranom, umjesto dolje, digao gore. Kako se ovo moglo dogoditi?

6. Pomoću termalne slike (uređaja za noćno gledanje) možete detektirati različita tijela,
čak i malo zagrijana, bez obzira jesu li ta tijela osvijetljena ili su u potpunom mraku. Koji se fizički fenomen koristi u ovim uređajima?

7. U kojem slučaju će se zagrijani dio brže ohladiti: ako se postavi na drveni stalak

ili na čeličnoj ploči?

8. Koja se područja zemljine površine jače zagrijavaju za sunčanog vremena:

oranica ili zelena livada, suho ili vlažno tlo? Zašto?

9. Zašto je zimi hladno čak i kroz dobro zatvorene prozore?

10. U kojem će kuhalu – bijelom ili tamnom – voda brže prokuhati?

11. Zašto je više propuha u pećima s visokim cijevima nego u pećima s niskim cijevima?

12. Zašto se kameni pod čini hladnijim od drvenog poda u istoj prostoriji?

13. Zašto iskusne domaćice radije prže u posudama od lijevanog željeza?

a ne na aluminijskim?

14. Koju vrstu prijenosa topline prati prijenos tvari?

15. Zašto najviša temperatura nije u podne, nego poslijepodne?

16. Zemlja neprekidno zrači energiju u svemir. Zašto se Zemlja ne smrzava?

17. U kojem slučaju se energija prenosi zračenjem? Objasnite primjerom.

18. Zašto se lišće jasike njiše za mirnog vremena?

19. Zašto tanki plastični film štiti biljku od noćne hladnoće?

20. Zašto, kada se peć počne grijati u sobi,

Ima li pada temperature?

Kava s vrhnjem 23. travnja 2012

Što mislite koja će se brže ohladiti: (1) šalica vruće kave u koju se odmah doda dio vrhnja ili (2) šalica kave koja se ohladi bez vrhnja, a naknadno se doda točno ista količina vrhnja ? Numerički primjer: kava 250 g, dodano vrhnje 60 g, temperatura vrhnja 6 stupnjeva. Početna temperatura kave je 83 stupnja, sobna temperatura je 22 stupnja. Čekamo 15 minuta, koja šalica ima nižu temperaturu?

Jednostavni model (Newton-Richmannov zakon): brzina hlađenja proporcionalna je temperaturnoj razlici, odnosno T"(t)= c(T-Tv), gdje je Tv temperatura zraka, a sva fizikalna svojstva (površina sučelja, toplinski kapacitet tekućine itd.) upakirana su u konstantu c. Štoviše, ova čarobna konstanta također ne ovisi o omjeru kava/vrhnje. Rješenje: Kava se eksponencijalno hladi, tada trebamo uzeti u obzir proporcionalni doprinos vrhnja. U ovom modelu dodavanje hladne kreme usporava brzinu hlađenja i (2) će se brže ohladiti . Drugim riječima, doprinos vrhnja (naglom padu temperature) je različit kada je kava vruća i kada se već ohladila (pogledajte grafikone u komentarima).

Formula za numerički primjer: temperatura kave bez vrhnja pada kao T(t)=22+61exp(-ct). (vidi u komentarima bitoff ).

U literaturi je pronađen stol za hlađenje kave iz kojeg se može odrediti konstanta c(vidi u komentarima). Međutim, podaci se ne uklapaju u eksponencijalnu dobro, što dovodi u pitanje točnost mjerenja, kao i točnost modela. Pogreška mjerenja temperature u tablici je označena kao 0,1 stupanj, a procjena temperaturne razlike tekućine u čašama prema uvjetima numeričkog primjera daje 1-2 stupnja.

AŽURIRANJE (27/4-29/4). O opsegu primjenjivosti modela: Eksperimentalna mjerenja mogu pokazati čak i veću razliku nego što model predviđa!

Podaci iz eksperimenta hlađenja kave (tablica iz knjige Goulda, Tobochnika “Računalno modeliranje u fizici”, M. Mir, 1990., str. 35):

1. Usporedba rezultata mjerenja iz tablice s eksponencijalnim modelom: Zaključak: eksperimentalni podaci iz knjige ne pristaju tako loše uz eksponencijalni model, s izuzetkom prve dvije-tri točke. Počevši od četvrte točke, odstupanje je manje od jednog stupnja.

Praktični savjeti:
1. Želite li što brže ohladiti kavu: ulijte je u metalnu šalicu tankih stijenki, stavite u hladnu vodu i promiješajte. Zatim dodajte vrhnje.
2. Ako, naprotiv, želite da kava ostane vruća što duže: zagrijte termosicu (posebno metalnom bocom), ulijte u nju kavu do čepa i odmah je zatvorite.