看不见的热量
实验目标
能量是可以相互转化的,既然动能可以转化为热能,那么热能也可以转化为动能。
实验材料
细铁丝、蜡烛
实验操作
首先把铁丝在同一位置快速地前后弯折30~50次。
再迅速把铁丝弯曲的部分放在蜡烛上。
最后认真观察,我们可以发现接触到铁丝弯曲处的蜡烛部分立即融化了,形成了一个凹槽。
科学原理
这个实验揭示了功和热能的现象,功是可以产生力量来推动或改变一个物体状态的情况。功的两个不可缺少的要素是力和在力的方向上运动的距离。热能则是物质燃烧或物体内部分子不规则地运动时放出的热量。当我们快速地前后弯折细铁丝时,对铁丝施加了力,这个力对铁丝做功。这个过程中,动能转化为热能,产生了热量,使铁丝的弯折处温度上升,进而熔化了部分蜡。
小游戏
纸杯烧水
当纸靠近蜡烛的火焰,很快就燃烧了。但是,装水的纸杯却不会燃烧,还能把水烧开。我们来做一个小游戏,首先在纸杯内装半杯水;纸杯不会燃烧,过一会儿,纸杯中的水却沸腾起来。
这个游戏所阐述的科学原理:纸要燃烧需达数百摄氏度的燃点,纸杯装了水,在蜡烛上加热,从火焰上得来的热量全部被水吸收了,没有达到纸杯的燃点(水的沸点为100℃)。因此纸杯没有燃烧,而水却沸腾了。