Предложите и выполнилите эксперимент, демонстрирующий изменение внутренней энергии тела в процессе теплопередачи

Vitaliy

29

Определение внутренней энергии тела может быть сложной для школьника, поэтому я начну с объяснения этого понятия перед описанием эксперимента.

Внутренняя энергия тела - это сумма энергии, связанной с тепловым движением его молекул и потенциальной энергии взаимодействия между ними. При передаче тепла между телами происходит переход энергии от нагреваемого тела к нагревающемуся телу. Этот процесс отражает изменение внутренней энергии тел, и можно провести эксперимент, чтобы это продемонстрировать.

Здесь я предложу простой эксперимент, демонстрирующий изменение внутренней энергии тела при теплопередаче с использованием двух пластиковых стаканов и горячей и холодной воды.

Материалы, которые понадобятся:
- Два пластиковых стакана одинаковой формы и размера
- Кипяток или горячая вода (предоставьте ребенку безопасный доступ к горячей воде)
- Крановая вода (холодная)

Шаги эксперимента:
1. Наполните один пластиковый стакан горячей водой или кипятком, и второй стакан наполните холодной водой из под крана.

2. Попросите ребенка приложить кисточку руки к каждому стакану (осторожно, чтобы не обжечься) и попросите его описать ощущения. Обратите внимание, что в одной руке будет ощущаться тепло, а в другой - прохлада.

3. Объясните, что теплота (внутренняя энергия тела) передается от горячего стакана к кисти руки ребенка, вызывая ощущение тепла. С другой стороны, прикосновение к холодному стакану вызывает ощущение прохлады, потому что теплота передается от кисти руки к стакану.

4. Попросите ребенка обратить внимание на стаканы и заметить, что пока тепло переходит от стакана к руке, он становится прохладнее, а вода в стакане медленно нагревается или остывает, т.е. внутренняя энергия тела (воды в стакане) меняется.

5. Поясните, что внутренняя энергия тела (воды) меняется в зависимости от теплопередачи между стаканом и окружающей средой, что и подтверждает изменение ощущений ребенка.

Этот простой эксперимент позволяет демонстрировать изменение внутренней энергии тела в процессе теплопередачи. Обязательно обратите внимание на безопасность при работе с горячей водой, а также объясните ребенку, что внутренняя энергия тела зависит от теплопередачи и может изменяться в разных ситуациях.