Đường nguội – vật liệu cách nhiệt, định luật làm nguội Newton, đông đặc
Thí nghiệm ảo đo nhiệt độ theo thời gian. A: cốc nước nóng bọc bông, màng bong bóng khí, giấy báo, nỉ hoặc xốp với số lớp tuỳ chọn, có hoặc không có nắp, bề mặt ngoài đen, trắng hoặc bạc bóng; đọc nhiệt kế mỗi 30 s trong 20 phút, vẽ đường nguội, khớp hàm mũ T − Tₐ = (T₀ − Tₐ)e^(−t/τ) để so sánh các vật liệu theo hằng số thời gian τ. B: đường nguội của axit stearic, salol và sáp parafin trong ống nghiệm: đoạn nằm ngang tại nhiệt độ đông đặc và ước lượng nhiệt nóng chảy riêng.
Thuộc chủ đề Vật lí nhiệt của Vật lí 12 (Chương trình GDPT 2018), gắn với truyền nhiệt, cách nhiệt và nhiệt nóng chảy riêng. Mô phỏng tính sự mất nhiệt của cốc nước nóng qua thành cốc có lớp bọc, qua mặt nước (cả bay hơi) và qua đáy, rồi cho học sinh đọc nhiệt kế mỗi 30 s có sai số ngẫu nhiên như thí nghiệm thật; thí nghiệm thứ hai là đường nguội của axit stearic, salol và sáp parafin.
Học sinh chọn vật liệu bọc, số lớp, nắp đậy và màu bề mặt, bấm Bắt đầu để có bảng số liệu và đường nguội; nhiều lần đo được vẽ chồng để so sánh. Hàm mũ T − Tₐ = (T₀ − Tₐ)e^(−t/τ) được khớp tự động, có đồ thị ln(T − Tₐ) theo t và tốc độ nguội theo độ chênh nhiệt độ để kiểm tra định luật làm nguội Newton. Ở thí nghiệm B, đoạn nằm ngang cho nhiệt độ đông đặc và từ độ dài đoạn đó ước lượng được nhiệt nóng chảy riêng.
Câu hỏi gợi ý:
– Cần giữ nguyên những đại lượng nào để so sánh các vật liệu cách nhiệt một cách công bằng?
– Vì sao đậy nắp làm nước nguội chậm hơn nhiều so với bọc thêm một lớp giấy báo?
– Vì sao nhiệt độ của axit stearic đứng yên ở khoảng 69 °C trong lúc nó đông đặc?
Tham số điều chỉnh được
- Có nắp đậy
- Làm nguội trong
- Khối lượng chất (5–25 g)
- Thí nghiệm
- Nhiệt độ phòng (10–30 °C)
- Số lớp bọc (1–5)
- Bề mặt ngoài
- Nhiệt độ nước ban đầu (50–95 °C)
- Vật liệu bọc cốc
- Chất trong ống nghiệm
4
Mở toàn màn hình
Mở toàn màn hình, chấm sao và lưu về tài khoản cần đăng nhập; tài khoản miễn phí.
Luôn dùng bản mới nhất; khi bạn sửa lần đầu mới tạo bản riêng, bản gốc không đổi.
