小學科學/熱能
小學科學 > 熱能
物質受熱的變化
编辑形態
编辑化學變化
编辑- 蝦子受熱後,從草綠色轉為紅色。
- 蛋受熱後,變成荷包蛋。
- 陶土受熱後,變成陶器。
簡單來說,受熱後再冷卻就無法回到原來的樣子,這種情況就是化學變化。
物理變化
编辑- 冰塊受熱後,融化成水。
簡單來說,受熱後再冷卻還可以回到原來的樣子,這種情況就是物理變化。
體積(熱脹冷縮)
编辑大部分的液體、氣體和固體皆會熱脹冷縮。
液體
编辑日常生活中最明顯的就是溫度計-藉由酒精的熱脹冷縮來製造。
我們也可以將水瓶上插入吸管來實驗,將水瓶放入熱水,記錄水位;再將水瓶放入冷水,觀察水位的變動。
若無實驗誤差,將水瓶放入熱水中的水位會比將水瓶放入冷水中的水位高,因為溫度的變化帶動體積的變化。
氣體的熱脹冷縮
编辑我們可以將瓶口套上氣球,再依序放入熱、冷水中,觀察氣球形狀變化。
·若無實驗誤差,將瓶子放入熱水中的氣球會膨脹;將瓶子放入冷水中的氣球會萎縮,因為瓶內溫度提高,空氣體積變大,便灌入氣球中;瓶內溫度降低,空氣體積變小,便灌回瓶子中。
固體
编辑固體的熱漲冷縮不明顯,我們該如何實驗才能測試固體的熱漲冷縮呢?
在銅球加熱前,先找個可以讓銅球剛好穿過的金屬環,之後將銅球置於酒精燈上加熱,然後再將銅球穿過金屬環。
若無實驗誤差,第二次銅球無法穿過金屬環,雖然銅球外表上看起來沒差別,其實銅球也是有熱漲冷縮的。遇熱膨脹,體積變大,當然穿不過金屬環。
若想讓銅球再度可穿過金屬環,方法很簡單,只要讓銅球遇冷或加熱金屬環就好了。
警告:本實驗中,銅球加熱後溫度很高,請注意安全。觀察到實驗結果後,應盡速將銅球放入冷水中降溫。
例子
编辑- 鐵軌、橋梁水泥板的接縫處都會留空隙,以預防氣溫過高時鐵軌扭曲變形或是橋梁損毀。
- 懸掛的電線不可拉的太緊,以免氣溫過低時電線過於緊繃而斷裂。
- 凹陷的乒乓球浸泡熱水可恢復原狀。
熱的傳播
编辑主頁面:熱的傳播
熱的傳播與建築物
编辑顏色
编辑在日照強烈的地區,房屋外表選擇淺色系較為合適;反之,寒冷地區房屋外表選擇深色系較為合適。
建材
编辑熱傳導佳的建材,具有吸熱快、散熱快的特性,如鐵、銅等金屬;反之,熱傳導差的建材,具有吸熱慢、散熱慢的特性,如木材、水泥等
各種物質「熱傳導」能力的比較,從最佳至最差排列:
鐵>鋼>岩石>磁磚>紅磚>水泥>乾土>木材>空氣
窗戶
编辑玻璃門窗具有採光和通風的功能。
調節陽光和熱進入屋內的方法有:
- 加裝天花板 (防熱)
- 貼隔熱紙 (防光、熱)
- 裝窗簾 (防光)
- 裝灑水器 (防熱)
- 裝百葉窗
- 裝於室外 (防光、熱)
- 裝於室內 (防光)