صفحه5

وسيله هاي آزمايش : قطعه يخ - لوله آزمايش - توري فلزي - شمع - کبريت - گيره - ظرف آب .
    ١- قطعه ي يخي را درون يک لوله ي آزمايش قرار دهيد . روي يخ را با يک توري فلزي بپوشانيد به طوري که يخ در ته لوله باقي بماند .
    ٢- لوله را از آب سرد پر کنيد .
    ٣- سر لوله را مطابق شکل ( ٢-٣ ) گرم کنيد .
    ٤- آنچه را مشاهده مي کنيد يادداشت کنيد و براي دوستان خود گزارش کنيد .

شکل ٢-٣ - آب رساناي خوبي براي گرما نيست .

جواب: پس از مدتي مشاهده مي كنيم كه آب در بالاي لوله مي جوشد اما يخ در پايين آن همچنان باقي مانده است. براي ذوب يخ مدت نسبتاً زيادي را بايد منتظر باشيم. نتيجه اين آزمايش آن است كه رسانش گرمايي آب ضعيف است.

بطور كلي از انجام دو آزمايش 5و6 و انجام آزمايشهايي در مورد رسانش گرمايي گازها نتيجه مي شود رسانش گرمايي فلزات بيشتر از مايعات( مثل آب) و رسانش گرمايي مايعات بيشتر از گازها( مثل هوا) است.

تعادل گرمايي

تعريف: دو جسم را هنگامي با يكديگر در تعادل گرمايي ني گويند كه در حال تماس كامل دماي آنها تغييري نكند.

مثلاً هنگامي كه جسم داغ را در داخل يك ظرف آب مي اندازيم بعد از مدتي انتقال گرما از جسم به آب قطع مي شود و ديگر دماي جسم و آب تغيير نمي كند. در اين حالت جسم و آب در حال تعادل گرمايي قرار دارند.

دماي تعادل

تعريف: دمايي كه دو جسم در حال تعادل گرمايي پيدا مي كنند، دماي تعادل آنها ناميده مي شود.

مثلاً در مثال جسم داغ و ظرف آب فرض كنيم، دماي جسم قبل از قرار گرفتن در آب

150 و دماي آب

20 باشد. اگر بعد از مدتي كه به تعادل گرمايي رسيدند دماي هر دو

28 بشود، اين دما را دماي تعادل مي نامند.

رسانا يا عايق گرما

رسانش گرما توسط جامدات مختلف يكسان نيست. جامداتي كه رسانش گرما را به خوبي انجام مي دهند، رساناي گرما ناميده مي شوند. فلزات رساناي خوب گرما هستند. جامدات يا موادي را كه رسانش گرما را بخوبي انجام نمي دهند، عايق گرما مي نامند. موادي مثل شيشه، چوب، پلاستيك عايق هاي خوب گرما هستند. و مايعات و گازها ( مثل آب و هوا) نيز عايق گرما به حساب مي آيند.

چند مورد براي استفاده از رساناهاي خوب گرما را بيان كنيد.

ج: 1- شعله پخش كن: وسيله اي است فلزي كه روي شعله ي چراغ گاز قرار مي دهند تا گرماي حاصل را در ناحيه ي وسيع تري پخش كنند و از سوختن غذا در يك نقطه بلافاصله بالاي شعله جلوگيري شود.

2- قابلمه ها معمولاً از جنس آلومينيوم، مس يا آهن يا تركيبي از اين مواد ساخته مي شوند. زيرا اين مواد گرما را به آساني از شعله به مواد غذايي درون خود مي رسانند. از عايق هاي پلاستيك سخت يا چوبي نيز به عنوان دستگيره اين ظروف استفاده مي شود.

E تذكر: همانطور كه در فصل انرژي بيان شد، براي صرفه جويي در مصرف سوخت و انرژي در زمستان، مناسب است در ساختمان خانه ها از عايق هاي مناسب گرمايي استفاده شود. در جدول(2-2) كتاب درسي تعدادي از اين عايق ها و آهنگ عبور گرما از آنها را ملاحظه مي كنيد.

با مراجعه به جدول (2-2) فكر مي كنيد كدام يك از مواد فوق باعث بيشترين اتلاف انرژي هستند؟

جواب: از جدول فوق نتيجه مي شود شيشه پنجره تك لايه و ديوار آجري يك لايه باعث بيشترين اتلاف انرژي هستند.

س: آهنگ اتلاف انرژي از يك ديوار يا پنجره چگونه محاسبه مي شود؟

ج: براي محاسبه انرژي تلف شده از طريق يك ديوار بخصوص در يك بازه زماني معين، ابتدا مقدار كميت فوق را براي مصالحي كه ديوار از آن ساخته شده است از جدول مربوطه به دست مي آوريم. سپس آن را در مساحت ديوار و در بازه زماني مورد نظر و در اختلاف دماي بين هواي دو طرف ديوار ضرب مي كنيم.

س: هوا از نظر خاصيت رسانايي گرما چگونه است؟

ج: همانطور كه گفته شد، گازها و از جمله هوا رساناي بسيار ضعيف گرما بوده و بنابراين عايقهاي مناسبي براي آن مي باشند. مثلاً علت گرم نگهداشتن لباس هاي ضخيم در زمستان آن است كه اين لباس ها لايه هايي از هوا را بين تارها و منفذهاي خود نگه مي دارند و با عايقبندي بدن، مانع از انتشار گرماي بدن به محيط سرد مي شوند. پرندگان نيز به اين ترتيب، در زمستان با محبوس كردن هوا بين پرهايشان خود را گرم نگه مي دارند.

در آبگرمكن ها چگونه از اتلاف گرماي آب داغ موجود در مخزن جلوگيري مي كنند؟

جواب: مخزن آب را دو جداره مي سازند. در اين صورت لايه هوايي كه مابين مخزن قرار مي گيرد به صورت عايق عمل كرده و از اتلاف گرماي مخزن به مقدار زياد جلوگيري مي كند.