Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Termiske dynamikforsøg for børn

Termisk dynamik, også kaldet termodynamik, er processen med, hvordan varme overføres fra et område til et andet. Varme er en form for energi, hvilket betyder at overførsel af varme faktisk er overførsel af energi. Af denne grund er studiet af termodynamik faktisk undersøgelsen af, hvordan og hvorfor energi bevæger sig ind og ud af systemer. Der er en række forskellige eksperimenter, som kan være effektive til at forklare termodynamik for børn.

Forklare termodynamik

Før du udfører eksperimenter, skal børn først forstå de tre love i termodynamikken. Den første lov i termodynamikken fastslår, at enhver ændring i det indre energi i et system er lig med systemet minus det arbejde, der udføres af systemet. Den anden lov hedder, at varme aldrig kan overføres fra et koldere krop til en varmere. Den tredje lov af termodynamik refererer til entropiets tilstand eller tilfældighed, hvor et system, når det nærmer sig en temperatur på absolut nul, er tvunget til at trække energi fra andre nærliggende systemer; Men da det trækker energi fra disse systemer, vil det aldrig nå absolut nul, hvilket gør termodynamikkens tredje lov til en fysisk umulighed.

Hjemmelavet is

Et sjovt og lækkert eksperiment børn kan påtage sig at lave hjemmelavet is, ved hjælp af en opskrift på Kelvin's Kids Club hjemmeside (zapatopi.net/kelvin/kidsclub). Ved at følge opskriften vil børnene have set, hvordan varmeenergien i isblandingen strømmer ind i en saltopløsning, der var ved en koldere temperatur på grund af saltet, der blev tilsat for at sænke temperaturen, indtil både is og saltlage var ved samme temperatur. Varmen fra den varmere krop overføres til det koldere krop, indtil begge blev den samme temperatur, hvilket demonstrerer den anden lov af termodynamik.

Kogende is

Dette eksperiment ser på, hvorfor en gryde kogende vand pludselig stopper kogning, når en isterning er placeret i den. Varm en gryde vand på en komfur, indtil det kommer til en stabil koge, og læg derefter flere isterninger i puljen. vandet vil straks holde op med at koge. Dette eksperiment beviser også den anden lov i termodynamikken, hvilket viser, at varmen fra brænderen altid vil strømme til den koldeste genstand i potten, hvilket i dette tilfælde er isen. Derfor stopper varmen fra brænderen, at vandet koges, da det i stedet virker for at gøre den faste is smeltes og bliver vand.

"Videnskaben om madlavning"

Flere børnevenlige eksperimenter, der involverer termodynamik kan findes i Peter Barnhams bog "The Science of Cooking." Barnham, professor ved University of Bristol, UK, forklarer, hvordan madlavning og madlavning måltider indebærer termodynamiske principper. I bogen slår Barnham ind i kemi af fødevarer og diskuterer, hvordan dette bidrager til smagen af ​​en bestemt fødevare. Barnham udforsker også termodynamikens rolle i madlavning, med de fleste kapitler med et madbaseret eksperiment, som børn kan udføre.