金属の伝導の比較:簡単な実験
材料:
*等しい長さと厚さの3つの金属ロッド(銅、アルミニウム、鋼など)
*熱源(例えば、ろうそく、ホットプレート)
*温度計
*ストップウォッチ
*定規
手順:
1。準備:
*定規を使用して、各金属ロッドの長さを測定します。すべてのロッドが同じ長さであることを確認してください。
*熱源の反対側の端に近い各金属棒に温度計を取り付けます。
*各金属ロッドの初期温度を記録します。
2。加熱:
* 3つの金属ロッドすべての端を熱源と接触させます。
*ストップウォッチを同時に起動します。
3。観察:
*各金属棒の反対側の温度にかかる時間を記録して、特定の温度(初期温度より10°C高い)に達します。
4。分析:
*各金属棒がターゲット温度に到達するまでにかかった時間を比較します。
*最速で加熱する金属には、最高の導電性があります。
説明:
この実験では、各金属が熱を伝導する能力をテストします。熱エネルギーは、電子の動きによってロッドの熱い端からコールドエンドに移動します。電子が速く移動するほど、熱が材料をより速く移動します。
観察と結論:
おそらく、銅が最速で熱く、その後アルミニウム、そして鋼が加熱されることを観察するでしょう。これは、銅が3つの中で最高の熱導体であり、それに続くアルミニウムが続くことを示しており、鋼は導電性が最も低いことを示しています。
バリエーション:
*さまざまな熱源(たとえば、ヘアドライヤー、ヒートガンなど)を使用して、伝導に対する熱強度の影響を調査できます。
*さまざまな長さまたは金属棒の厚さを使用して、これらの要因が熱伝達にどのように影響するかを調査できます。
安全性:
*熱源を扱うときは注意してください。
*オーブンミットや手袋など、常に適切なセーフティギアを着用してください。
*実験が十分に換気された領域で実行されるようにします。