热导率金属:金属的导热性是最好的?

问题

金属的导热性是最好的:铜、钢铁、或黄铜?为什么?在网上做一些研究,制定你的假设。

材料

• 3 12英寸长的金属杆或粗线:铜、钢、黄铜或其他金属。确保所有的电线都是一样的计,或厚度。你为什么确保规是一样的可能是一个重要的一步?
• 8一样的塑料杯
• 烧开水的东西(一壶或锅)
• 炉子
• 4即时数字温度计
• 投手或其他大型容器在冰箱里
• 水
• 笔记本和笔

过程:

1. 投手或其他大型容器装满水和冰块。允许水罐里的水来冷却至少半个小时。
2. 每个弯曲金属杆一半两次使金属桥梁。你为什么认为我们应该两次折叠杆一半?折叠它一旦产生相同的结果吗?

3. 把杯子成对。三座桥之间相同的金属去每个杯子。一对杯子没有桥梁。这是对照组。

5. 将即时数字温度计的每个杯子将冷水。
6. 有一个成人烧开水。在使用前让它酷一点。
7. 对于每一对杯子,把充分平等的热水倒进杯子“热”。确保水覆盖的桥梁。
8. 对于每一对杯子,把相同体积的冷水倒入杯子“冷”。确保水覆盖的桥梁。你为什么认为水的量需要平等吗?
9. 采取冷水的初始温度。记录温度在一个图表清单时间(分钟)和温度(华氏度)。
10. 记录每个冷水杯的温度每5分钟总共30分钟。表应该有这组(没有、铜、钢、黄铜),时间,温度和框填写。你认为所有的热量进行远离热杯进入冷杯吗?为什么或为什么不呢?提示:有时热并不总是我们想要去的地方!
11. 这杯冷水经历了最伟大的吗温度变化量从开始到结束吗?计算通过减去杯最终温度的起始温度。
12. 组织你的数据和图表。在x轴上、情节时间在几分钟内。在y轴上、情节温度差异度。通过创建一个这样的图,我们可以看到哪些金属转移最高温。这也给了我们一些信息,每个金属的导电性:陡峭的斜坡,电导率越高。

结果:

铜的三个金属在这个实验中,将把大部分热量,其次是铜和钢。

解释:

铜的导热系数值最高,而钢的导热系数值最低。材料的热导率是一个非常重要的属性需要记住它,当我们决定我们要用什么材料!这里有一个例子:因为铜是这样一个伟大的指挥家,我们用它来加热棒和电线。因为钢是不良导体,可以承受高温,我们使用它来构建引擎飞机。

回想一下当我们折叠线桥梁一半两次。你认为我们为什么这么做?记住:传导发生时最好多的分子彼此接触。两次折叠杆一半热量从高温杯可以穿过更多的分子,允许更多的热量从热杯冷杯。折叠的金属杆只有一次仍将创造良好的热桥,但我们会看到一个更小的温度变化在寒冷的杯子,更难看到哪些金属导体是最好的!

至于水的量需要等于多少?得到良好的数据从我们的实验中,每个热水杯需要持有相同的热量,和水有一个非常具体热容。热容是多少热能需要改变给定的物质的温度。这样想:我们所有的四个杯子有同等体积的水在相同的温度下,这意味着每个热水杯拥有相同数量的热能。

所以当热量进行了热杯,所有的能量经过金属桥,进入冷杯?不客气。热常常输给了周围环境,在这种情况下,一些热水的热量将丢失。同样的,房间里的空气就会失去它的一些热杯冷水。我们试图减少热损失,使用塑料杯,因为泡沫是一个伟大的绝缘子,这种材料是热的不良导体。

进一步的调查:

请重复这个实验与其他金属!银等金属、黄金、和铝会给你非常不同的结果。只是确保你让所有其他的实验条件相同。