Încălzindu-l!

Care sursă de combustibil are mai multă energie termică?

astfel încât

O comparație a cantității de energie degajată într-o reacție de ardere

Există două obiective pentru acest experiment. Primul este să comparați sursele de combustibil posibile pentru cantitatea de energie pe care o degajă sub formă de energie termică. Al doilea este să spuneți care dintre acestea sunt combustibili mai arși decât ceilalți.

Revizuirea principiilor științifice:

Căutăm întotdeauna surse alternative de energie, deoarece combustibilii fosili sunt resurse nerenovabile. Există două întrebări frecvente când se ia în considerare un combustibil alternativ. Câtă energie va fi eliberată pe unitate de resursă și ce efecte ar putea avea arderea acesteia asupra mediului? Când folosim o resursă, cum ar fi cărbunele, petrolul sau gazul natural pentru a produce energie, rupem legăturile chimice din substanță și le rearanjăm în legături mai stabile. Această schimbare are ca rezultat formarea de produse diferite, cum ar fi dioxidul de carbon și apa în cazul arderii, și o eliberare de energie. Cum putem măsura cantitatea de energie?

Dacă am încerca să o cuantificăm mecanic, este posibil să nu știm niciodată câtă energie absolută este în resursa însăși. Prin urmare, folosim „valoarea de încălzire” a combustibililor: modul în care folosirea unei anumite resurse (rearanjarea legăturilor sale într-o stare mai stabilă) se transformă în atâta căldură (mișcarea moleculelor). Cu toții auzim în fiecare zi despre numărarea caloriilor. Ce este un calorii? O calorie (cal) este definită ca cantitatea de căldură necesară pentru a crește un gram de apă la 1 o C. O calorie alimentară constă de fapt dintr-o kilocalorie sau 1.000 de calorii. De ce ne facem griji cu privire la calorii în raport cu greutatea noastră? Conservarea Energiei! Dacă vă hrăniți corpul cu mai multe calorii decât poate folosi, acesta va stoca energia într-o stare stabilă, cum ar fi grăsimea corporală, pe care să o utilizați și să o pierdeți mai târziu.

Pentru acest laborator, vom măsura cantitatea de schimbare a temperaturii și o vom folosi pentru a indica energia termică. Temperatura este definită ca energia cinetică medie a tuturor moleculelor, iar căldura este mișcarea moleculelor.

Materiale și consumabile:

  • ochelari de protecție pentru fiecare membru al grupului
  • 1 bucată de șnur gros de 3 cm lungime
  • 1 agrafa mare
  • 1 cutie de sodă cu filă atașată încă per grup
  • un termometru
  • profesorul are chibrituri - arătați pregătirea pentru a obține o lumină
  • suport pentru inel cu inel
  • tija de amestecare
  • Pahar de 400 ml
  • Cilindru gradat de 100 ml
  • apă rece de la robinet
  • pipeta de sticle cu picurător de ochi cu materialul atribuit în ea

Procedură:

  1. Îndoiți agrafa astfel încât să arate astfel:
  2. Țeseți agrafa în interiorul și în afara stratului exterior al firului de haine, astfel încât să arate astfel:
  3. Măsurați 100 ml de apă rece cu un cilindru gradat și turnați-l într-o cutie de sodă.
  4. Așezați tija de agitare prin clapeta cutiei pop.
  5. Puneți tija de amestecare deasupra inelului, lăsând cutia să atârne dedesubt - a se vedea figura de mai jos.
  6. Așezați termometrul în cutie astfel încât
  7. poate fi citit cu ușurință;
  8. se află în cei 100 ml de apă din cutie;
  9. este susținut de o clemă pe suportul inelar.
  10. Puneți 20 de picături din substanța dvs. pe linia de rufe și așezați-o sub cutie.
  11. Reglați înălțimea inelului, astfel încât recipientul să fie cu 5 cm deasupra aparatului pentru agrafe.
  12. Măsurați și înregistrați temperatura inițială a apei în tabelul de date.

Aparatul ar trebui să arate astfel:

  • Puneți-l pe profesor să aprindă cordonul și să observe flacăra; înregistrați-vă observațiile.
  • Lăsați firul să ardă până când flacăra dispare și așezați rămășițele de fumat într-un pahar cu apă.
  • Înregistrați temperatura finală a apei în tabelul de date.

    • Clip video

    Date și calcule:

    Care sursă de „combustibil” avea cea mai mare energie termică?

    Ați putut măsura cantitatea totală de energie eliberată? De ce sau de ce nu - explicați-vă complet răspunsul.

    Faptul că firul de îmbrăcăminte arde afectează această comparație a surselor de „combustibil”? Explicați-vă complet răspunsul.

    Ce „combustibil” punem în corpul nostru? Cum se întâmplă ceea ce se întâmplă în corpul tău cu acel „combustibil” similar și diferit de modul în care „combustibilul” este utilizat în mașina ta?

    Experimentul 2: Note ale profesorului

    Încălzindu-l!

    Care sursă de combustibil are mai multă energie termică?

    Timp de pregatire: 10 minute

    Timp: 45-50 minute

    Din cauza constrângerilor de timp, funcționează cel mai bine pentru a „jigsaw” acest laborator sau pentru ca fiecare grup să facă o parte separată a acestui laborator; apoi împărtășiți rezultatele lor. Împărțiți clasa în șase grupuri (sau orice multiplu de șase grupuri). Pentru a facilita acest lucru, va trebui să realizați șase picături de ochi de unică folosință de 10 ml etichetate clar.

    Adăugați 10 ml de metanol, etanol, ulei de motor, ulei vegetal, ulei de arahide și kerosen în șase picături diferite. Etichetați picăturile în consecință. A se păstra cu susul în jos într-un pahar de 50 ml. Pe măsură ce atribuiți fiecărui grup materialul pe care urmează să îl testeze, arătați pe ce tabel se află materialul respectiv.

    Fiecare grup trebuie să ardă proba pe care a pregătit-o până când flacăra se stinge de la sine. (Probele mocnite trebuie îndepărtate și plasate într-un pahar cu apă.

    Exemple de date:

    Substanță Temperatură inițială o Temperatură finală o CA Apariția fumurilor din arsurăMetanol 2934 curat ars Etanol2842 arsură curată Ulei vegetal 2856 de funingine Ulei de arahide2850 soia Ulei de motor Kerosen2349 funingine

    Calcule:

      Calculați diferența de temperatură pentru toate probele testate.