ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Θερμική ισορροπία ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ

Transcript

1 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Θερμική ισορροπία ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 1.1 Η στάθμη του υγρού στο θερμόμετρο σταθεροποιείται στην ένδειξη 33 ο C. Αυτή είναι και η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα, στο χώρο που βρίσκεται το θερμόμετρο. Γιατί όμως, το θερμόμετρο δείχνει την θερμοκρασία του περιβάλλοντος; Πώς επιδρά το περιβάλλον στο θερμόμετρο και πώς το θερμόμετρο στο περιβάλλον; 1.2 Τι κάνετε όταν το φαγητό σας είναι πολύ ζεστό και δε μπορείτε να το φάτε; 2.1 Μπορούμε με ένα κανονικό θερμόμετρο να μετρήσουμε τη θερμοκρασία νερού μέσα σε μια δακτυλήθρα; 2.2 Γεμίζουμε ένα μικρό δοχείο με νερό θερμοκρασίας περίπου 60 ο C (π.χ. κάνιστρο από φωτογραφικό φιλμ). Τοποθετούμε το δοχείο αυτό μέσα σε ένα πλαστικό ποτήρι του καφέ που περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα νερού, θερμοκρασίας 20 ο C. Το μικρό δοχείο έχει τέτοια τοιχώματα, ώστε οι δύο ποσότητες νερού βρίσκονται σε θερμική επαφή. Τα τοιχώματα του ποτηριού δεν επιτρέπουν πρακτικά ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον. Περιγράψτε τον τρόπο με τον οποίο θα μεταβάλλονται οι θερμοκρασίες των δύο ποσοτήτων νερού που είναι σε θερμική επαφή. (Εάν θέλετε μπορείτε και να παραστήσετε γραφικά στο ίδιο γράφημα τη χρονική εξέλιξη των θερμοκρασιών του νερού στα δύο δοχεία.)

2 3.1 Γεμίστε το μικρό δοχείο με ζεστό νερό που θα σας δώσει ο καθηγητής/η καθηγήτριά σας. 3.2 Βάλτε στο ποτήρι νερό βρύσης τόσο, ώστε, αν βυθίσετε μέσα το μικρό δοχείο, η στάθμη του νερού να είναι περίπου 1 cm πιο κάτω από το καπάκι του μικρού δοχείου. 3.3 Περάστε το ένα θερμόμετρο από τη μία τρύπα στο καπάκι του ποτηριού και από την τρύπα στο καπάκι του μικρού δοχείου, ώστε να μετρά τη θερμοκρασία του ζεστού νερού. 3.4 Περάστε το άλλο θερμόμετρο από τη δεύτερη τρύπα στο καπάκι του ποτηριού, ώστε να μετρά τη θερμοκρασία του νερού βρύσης. 3.5 Κλείστε το ποτήρι με το καπάκι του και καταγράψτε στον παρακάτω πίνακα δεδομένων 1 τις αρχικές θερμοκρασίες. ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 1 Στο ποτήρι θα πέσει περισσότερο νερό από το ζεστό νερό που χωρά στο κάνιστρο Αρχική θερμοκρασία νερού βρύσης ( ο C) Αρχική θερμοκρασία ζεστού νερού ( ο C) Αφήστε να εξελιχθεί το φαινόμενο, παρακολουθώντας το πείραμα επίδειξης το οποίο θα εκτελέσει ο καθηγητής/η καθηγήτριά σας. 3.6 Πρόκειται για το ίδιο πείραμα μόνο που, αντί για απλά θερμόμετρα, χρησιμοποιεί αισθητήρες θερμοκρασίας συνδεδεμένους με ηλεκτρονικό υπολογιστή. Περνά τον ένα αισθητήρα από τη μία τρύπα στο καπάκι του ποτηριού και από την τρύπα στο καπάκι του μικρού δοχείου, ώστε να μετρά τη θερμοκρασία του ζεστού νερού. Επίσης περνά τον άλλο αισθητήρα από τη δεύτερη τρύπα στο καπάκι του ποτηριού, ώστε να μετρά τη θερμοκρασία του νερού βρύσης όπως φαίνεται στη διπλανή εικόνα. Παρακολουθήστε την εξέλιξη της θερμοκρασίας από το γράφημα που εμφανίζεται στην οθόνη προβολής.

3 3.7 Ελέγξτε τις ενδείξεις των δικών σας θερμομέτρων. Όταν έχουν σταθεροποιηθεί καταγράψτε τις τελικές τιμές τους στον παρακάτω πίνακα δεδομένων 2. ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 2 Τελική θερμοκρασία νερού βρύσης ( ο C) Τελική θερμοκρασία ζεστού νερού ( ο C) 4.1 Υπολογίστε την τιμή της μεταβολής ΔΤ της θερμοκρασίας του νερού βρύσης και τη μεταβολή της θερμοκρασίας του ζεστού νερού και συμπληρώστε τις τιμές τους στον παρακάτω πίνακα ανάλυσης δεδομένων, ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Μεταβολή θερμοκρασίας ζεστού νερού ΔΤ 1 ( ο C) Μεταβολή θερμοκρασίας νερού βρύσης ΔΤ 2 ( ο C) 4.2 Μετά το τέλος των μετρήσεων αφαιρέστε τα θερμόμετρα και αδειάστε το νερό από το μικρό δοχείο στο νεροχύτη. Κατόπιν, ρίχνοντας το νερό του ποτηριού μέσα στο μικρό δοχείο μπορείτε να διαπιστώσετε, αν το αρχικά κρύο ή το αρχικά ζεστό νερό είχε μεγαλύτερη μάζα. Διαγράψτε στην παρακάτω πρόταση μία από τις λέξεις κρύο-ζεστό. Μεγαλύτερη μάζα είχε το αρχικά κρύο/ζεστό νερό. ΣΥΖΗΤΗΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΓΕΝΙΚΕΥΣΕΙΣ 5.1 Γράψτε, ποιος ήταν ο σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Συναντήσατε δυσκολίες σε κάποιο από τα βήματα του πειράματος; NAI OXI Αν ΝΑΙ, σε ποιο ή ποια και πώς τις ξεπεράσατε;......

4 5.3 Τι διαπιστώνετε από τη σύγκριση των μαζών των δύο ποσοτήτων νερού και από τις αντίστοιχες μεταβολές στη θερμοκρασία τους; Τι ήταν αυτό που μεταφέρθηκε από το τη μια ποσότητα νερού στην άλλη και ποιο το αποτέλεσμα αυτής της μεταφοράς; Απαντήστε σύντομα χρησιμοποιώντας μια ή περισσότερες φορές τις λέξεις θερμική, ενέργεια, θερμοκρασία, θερμότητα, ισορροπία Επιτύχατε τους σκοπούς του πειράματος; Γράψτε, αν επαληθεύτηκαν από τα αποτελέσματα του πειράματος, οι υποθέσεις ή οι προβλέψεις που κάνατε...

5 5.7 Μπορούμε με ένα κανονικό θερμόμετρο να μετρήσουμε τη θερμοκρασία νερού μέσα σε μια δακτυλήθρα; 6. Συμπληρώσατε το φύλλο ομαδικής αυτοαξιολόγησης της εργαστηριακής δραστηριότητας ΟΜΑΔΙΚΗ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ. Ομάδα Ημερομηνία Δραστηριότητα Αναπτύξατε ένα σαφές πλάνο πριν ξεκινήσετε; Είχε κάθε μέλος της ομάδας συγκεκριμένες δραστηριότητες να κάνει; Είσαστε ικανοί να δουλέψετε ως ομάδα; Συζητήσατε το σκοπό, για τον οποίο κάνατε την δραστηριότητα; Οι οδηγίες ακολουθήθηκαν επακριβώς; Υπήρξαν προβλήματα στην χρήση τού εξοπλισμού και των υλικών; Πήρατε όλα τα μέτρα ασφαλείας; Ήταν οι μετρήσεις σας ακριβείς; Οι καταγραφές των δεδομένων ήταν σωστές; Καθαρίσατε επιμελώς το εργαστήριο μετά την δραστηριότητα; Εξετάζατε τα δεδομένα προσεκτικά για να εντοπίσετε το νόημά τους; Εξετάσατε τις αρχικές σας υπόθέσεις; Υπολογίσατε τα πειραματικά σφάλματα; Άλλο: