2024年5月30日 星期四

2024第16週~熱的傳播方式~傳導、對流、輻射


 2024第16週~熱的傳播方式~傳導、對流、輻射

自然寶典

自然課本

  1. 伽利略溫度計
  2. 【暖身】一杯沒有人碰的水卻會自己流動?冰塊放在水裡竟然不會融化?背後的真相究竟是什麼呢!<LIS 科學史>(倫福德-熱對流)
  3. 物體顏色的熱輻射差異
  4. 熱對流縮時攝影
  5. 熱對流實驗1
  6. 熱對流實驗2
  7. 熱對流實驗3
  8. 熱對流實驗4
  9. 不锈钢保温杯如何制造的?水刀切开一看,内部暗藏玄机

傳導:

【問題1】當鋁箔盤上放置3塊奶油,分別標示A、B、C,加熱後觀察不同位置奶油的熔化順序,請用代號回答下列問題。

1.在B處下方加熱時,(     )處的奶油會最先熔化。

2.在A處下方加熱時,奶油熔化順序為: 

     (       ) (      )  (      )。

3.奶油熔化順序代表的意義是?跟溫度有什麼關係?

答:

對流:

流體受熱後,因體積膨脹、密度變小而上升,而冷的流體則因密度較大而下降,會形成循環,稱為對流。液體與氣體都是流體,對流為流體最主要的傳熱方式。

氣體的對流:夏日白天的濱海區,因陸地溫度較海面高,陸地的熱空氣上升,而海面的冷空氣會流過來補充,故白天吹海風;反之,晚上吹陸風。

液體的對流:將裝水的燒杯置於三腳架上,以酒精燈加熱,則下方中間的水因受熱膨脹,密度變小而上升,上方較冷的水因密度較大而下降,如此不斷循環,使整杯水溫度上升。

例如:室內的冷氣機通常裝於屋內上方,火爐置於屋內下方。

例如:失火處空氣因溫度高、體積膨脹而上升,四周冷空氣接著流入,使火勢更旺。








輻射:

熱不經由介質,直接向四面八方傳送的方式。

任何溫度的物體均能隨時發出輻射熱,溫度愈高者,放出的輻射熱愈多。

輻射熱是以光速來傳遞。

粗糙或黑色的物體易吸收輻射熱,也易放出輻射熱;表面光滑或白色的物體不易吸收輻射熱,也不易放出輻射熱。

輻射熱能透過的物體,如水、玻璃等,本身不易吸收輻射熱。

例如:太陽是以輻射的方式將熱傳遞至地球上。

例如:開水壺的表面磨光使其不易放出輻射熱,熱量不易散失;底部粗糙則使其容易吸熱。

熱輻射實驗:將兩隻溫度計分別包上白布與黑布置於陽光下,因黑色物體吸收輻射熱的能力較佳,故包黑布的溫度計溫度較高。






補充資料一  從熱傳播的角度來解釋爆米花爆開的過程

1. **熱傳導**

   - 當你加熱鍋子時,熱量通過鍋底穿透玉米粒的外殼,進行熱傳導。熱量首先傳導到玉米粒的外部,然後逐漸傳導到內部。

   - 這種傳導過程將熱能傳遞給玉米粒中的水分,導致水分蒸發並開始產生蒸氣。

2. **熱對流**

   - 在用鍋子加熱時,熱油或空氣中的熱對流也有助於均勻地加熱玉米粒。對流能夠在鍋內形成熱環流,使每顆玉米粒受熱均勻。

3. **熱輻射**

   - 在烤箱中,紅外線輻射會穿透玉米粒並將熱量傳遞給內部的水分。

   

    爆米花爆開的過程是一個熱能傳遞和壓力增大的綜合作用的結果。這些熱傳播方式確保了玉米粒內外部的均勻加熱,最終導致其爆裂成為爆米花。


5/3-5/28學生在學校種的植物,經歷25天依然生氣勃勃!

5/28學生從家裡帶來學校的植物。持續觀察👀



鱷嘴花(憂遁草、沙巴蛇草)



鱷嘴花的花朵綻放時像張著嘴的鱷魚,因此稱為「鱷嘴花」。民間流傳吃了它之後煩惱就會立刻煙消雲散,也叫做「憂遁草」。

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保溫瓶實驗

保溫效能測試:


1.每個保溫瓶(裝置)裝一定數量冰塊,經過一段時間,倒出冰塊與水測量重量。
2.測量冰塊重量。
3.冰塊重量除以冰塊加水的重量,數值愈大,表示保冰效果越好。

503下午實驗,經過9個小時,保溫瓶裡的冰塊大部分都化成水了!

保冰效果還是早上實驗比較好,以2-3小時內的觀察,應該比較好。

2024第15週~熱是如何傳播

2024第15週~熱是如何傳播

 學習目標

2-1 熱的傳導

1.透過操作,察覺熱傳導是由高溫處傳向低溫處。

2.察覺熱可透過固體物質傳遞,這種方式稱為傳導。

3.察覺日常生活中,有很多物品是利用不同材料的熱傳導特性製成的。


不沾鍋最怕刮痕嚴重,一招了解刮痕嚴重程度

如何知道不沾鍋有沒有刮痕,或刮損是否嚴重?譚敦慈表示,可以用不沾鍋煮水,然後觀察水中的泡泡,一旦水中的泡泡有大有小,便代表不沾鍋有刮痕、受損嚴重,此時就要換鍋,千萬不要再使用;如果水中的泡泡大小均勻,代表不沾鍋的塗層還是完好無缺,可繼續使用。

不沾鍋使用重點

1.避免高溫空燒,以免破壞塗層結構,釋放有害物質。

2.避免物理性破壞,也就是避免用金屬器具或銳利物品翻炒敲打,以免塗層表面完整性受到破壞。

補充資料:

丙烷與丁烷之特性

丁烷又稱正丁烷,是一種有機化合物,分子式為C4H10。丁烷在常溫常壓下是一種無色、易液化、易燃的氣體。丁烷是石油裂化反應的產品之一。正丁烷的日常用途包括家用液化石油氣,亦用於打火機和可攜式丁烷氣爐中作燃料。

電子點火本生燈  操作步驟

Dragon 電子式點火本生燈為可填充式燃料桶,使用丁烷為燃料,火焰溫度可達1300℃,並可調整火焰大小,普遍應用於消毒、加熱、焊接、金工、烹煮等方面。

10分鐘料理:

灌入的液態丁烷重量,只夠燃燒10分鐘!!

1.選用的鍋具是否會影響加熱效率?


2.選擇的食材是否也會影響煮熟時間?


503液態丁烷使用量(2024/5/22)
組別加熱前丁烷(gw)加熱後丁烷(gw)用掉丁烷(gw)
1427.10416.1011.00
2427.60418.908.70
3432.70425.407.30
4429.90423.706.20
5429.40422.806.60
6421.00421.000.00
7427.60425.002.60
8415.50410.505.00
9427.50420.407.10

502液態丁烷使用量(2024/5/30)
組別加熱前丁烷(gw)加熱後丁烷(gw)用掉丁烷(gw)
1429.00417.3011.70
2431.20424.606.60
3438.50420.6017.90
4436.30429.307.00
5437.80424.9012.90
6434.30424.1010.20
7427.30423.004.30
8424.50418.006.50
9439.30434.105.20

因為第6組採取木炭燃燒溫度大約在300~400℃之間,第3組使用液態丁烷溫度大約在1200-1300℃之間,所以最後的肉片由第3組代為加熱,加快食物煮熟效率。第9組沒有帶鍋具,借用他人鍋具,造成鍋具毀損,未來需要先指導學生對鍋具使用方式。






2-2 熱的對流

1.透過操作,察覺生活中氣體和液體主要是透過對流的方式傳熱,並認識對流的定義。

2-3 熱的輻射

1.透過討論知道輻射的定義,及太陽的熱是透過輻射傳送到地球上。

2.透過探究活動,察覺有、無遮蔽物會影響太陽的熱輻射。

 501    502    503  504  505  506


1分鐘爆米花     1分鐘爆米花2     1分鐘爆米花3

檸檬花



自學

請閱讀【關於爆米花】這篇文章,並用筆畫線或圈出重點。

接著觀看1分鐘的爆米花實驗影片,思考並回答問題1、問題2。(7min)


爆米花所用的玉米粒是經過乾燥的,具有堅硬外皮,少許蛋白質、油脂、水分;胚乳的部位,還有大量澱粉。 玉米粒遇熱後,內部的水份慢慢變成水蒸氣,溫度愈高,蒸氣壓愈大,當壓力超過外殼承受的極限,玉米粒會瞬間炸開,體積膨脹到原來的20 ~ 40 倍,變成白白胖胖的爆米花。


思考

【問題1】哪些因素是影響爆米花的成功機率? 

影片中的實驗裝置




【問題2】根據上方實驗影片推測,當鋁箔盤上放置3塊奶油,分別標示A、B、C,加熱後觀察不同位置奶油的熔化順序,請用代號回答下列問題。

1.在B處下方加熱時,(     )處的奶油會最先熔化。

2.在A處下方加熱時,奶油熔化順序為: 

     (       )->(      ) -> (      )。

討論

【問題3】不在熱源正上方的玉米粒也能在1分鐘內變成爆米花嗎?

  •  請小組討論問題3可能的答案,並設計實驗來證明小組的想法是否正確。
  •  在小白板上畫出實驗裝置圖,給老師看過後領取實驗材料。(10min)

  • 實驗器材:鋁箔盒(紙)、奶油(植物油)、玉米粒、蠟燭、筷子、碼表
  • 實驗步驟:
1.在實驗裝置上放置奶油,點火,開啟碼表計時。
2.放置玉米粒,使用筷子攪拌。
3.記錄實驗結果,計算玉米粒變成爆米花的成功機率,解釋成功或失敗的關鍵為何。
  • 注意事項:進行實驗,每組可以拿到10顆玉米粒。

表達 

  • 將實驗結果寫在小白板上,各組輪流上台分享1分鐘 (5min)

 


教師統整。5min






作業:訂正 自然寶典第3單元 植物世界面面觀 p36-47



















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