0260102熱對物質的影響

03保熱與散熱

 

3-1保溫

  熱會透過傳導、對流或輻射等方式傳播,只要阻隔或減緩熱的傳播,就能達到保溫的效果。

保持物質原本的溫度就是「保溫」,包括「保熱」和「保冷」。

▲保溫瓶的構造可以使熱水或冰水的溫度維持比較久

  觀察生活中具有保溫效果的物品,它們是利用什麼方法來阻隔或減緩熱的傳播?

(1)將裝熱水的茶杯加上杯蓋,減少熱水與空氣接觸,就能減緩熱對流速度,使熱水較慢變涼。

(2)將冰淇淋裝在不易傳熱的保麗龍盒中,減緩熱傳導速度,可使冰淇淋較慢融化。

(3)將冰飲料裝在以隔熱材質製作的保冷袋中,減少熱的傳導或對流,可以讓飲料維持一段時間的低溫。

  保麗龍傳熱的速度比較慢,用來裝冰淇淋,可以暫時維持冰淇淋的低溫。不同材質的容器,保溫效果一樣嗎?我們來比較看看。

不同材質的容器,保溫效果也不一樣。

 

保溫效果實驗

1.準備兩個大小相同的保麗龍杯和塑膠杯,在兩個杯子中分別倒入100毫升、80℃的熱水,並加上蓋子。

2.靜置5分鐘後,用溫度計測量兩個杯子中的水溫,並記錄下來。

▲測量保麗龍杯中的水溫

▲測量塑膠杯中的水溫

討論

1.哪一種材質容器中的熱水,溫度下降比較多?

塑膠杯中的熱水,溫度下降比較多。

2.哪一種材質的容器保溫效果比較好?

保麗龍杯中的熱水,溫度下降比較少,表示保溫效果較佳。這是因為保麗龍傳熱速度較慢,所以保溫效果較好。

  不同材質的容器,保溫效果也不同,傳熱速度較慢的材質,保溫效果越好。

 

3-2散熱

  減緩熱的傳播速度可以保溫,相反的,加快熱的傳播速度就可以達到散熱的效果。想一想,怎樣加快熱的傳播讓熱水快點變涼呢?

增加熱水與空氣接觸的面積,可以加快熱對流的速度;或是使用傳導速度較快的材質,以加快熱傳導的速度等。

▲把熱水倒入開口較大的容器中,增加熱水和空氣接觸的面積。

▲把裝熱水的杯子放入冷水中,利用水溫不同來散熱。

 

  日常生活中,有哪些物品或方法可以達到散熱的效果?

使用通風器、冰敷袋等物品,可以達到散熱的效果。

 

自然涼的綠建築

  什麼是「綠建築」?綠建築並不是種滿植物綠化的建築,而是一種依據環保概念規畫興建的建築物,也就是「能讓人們住得舒適、健康,同時保護自然生態,減少資源消耗和廢棄物產生的建築物。」要興建一棟綠建築很不容易,不管是建築材料、周遭的環境等都

必須符合綠建築認證規定,而臺北市立圖書館 北投分館就是一棟具備以上條件的綠建築圖書館!

  從外在環境來看,北投圖書館位在綠意盎然的北投公園,公園內保留了自然環境,有許多樹木、溪流和生態池,圖書館不但被大自然環繞,樹蔭和流水也能幫助降低氣溫。

  圖書館的建築外觀也很特別,像個長長的三角形。在臺灣,房子不同方位照射到的陽光強度不同,通常西方和南方的陽光比較強,北方則比較涼爽,所以圖

書館的北側面積比較寬,西側則縮小成尖細狀,減少夏季午後西方炎熱陽光的照射;南方則加裝屋簷和遮陽板,避免陽光直接照射到室內,減少冷氣的使用。

  走進圖書館內,會看到整面牆都是大大的玻璃窗,這些窗戶讓室內有自然採光,能減少電燈照明的用電。牆壁、天花板和書架都捨棄金屬材質,使用不容易傳熱的木材,而且書架的高度只有110公分,不但讓光線穿透,只要打開北側的大窗戶,還能讓戶外的涼風在館內自然對流,非常涼爽舒適,同時能聞到淡淡的木

頭香味呢!

  圖書館的屋頂是斜的,下雨時,雨水可以順著屋頂的斜坡集中流到雨水回收槽,這些雨水可以澆花和提供廁所使用,達到回收雨水、節省用水的目的。屋頂上還架設太陽能板,太陽能板可以發電,供應館內使用,並且和旁邊的綠草一起遮蔽屋頂、隔絕太陽的輻射熱,幫助室內降溫呢!

  如果每棟房子的設計都能符合綠建築的概念,就能減少使用冷氣、電燈、自來水,達到節約資源的功效,

又能省下水費、電費的支出,同時對於改善自然環境也會有極大的幫助。

  綠建築有哪些作法可以達到調節室內溫度的目的?

北投圖書館為例,它以木造建築、大型落地窗、周圍的大片綠蔭、屋頂的草皮等,降低熱傳導、增加空氣對流,並阻隔太陽的熱輻射,達到調節室內氣溫的目的。

北投圖書館的屋頂除了架設太陽能板,還種植草皮,可以幫助室內降溫。

北投圖書館整面牆都是大型落地窗,可以增加採光及促進空氣對流。

 

  諸葛亮為什麼要先觀察風向,才決定讓天燈飄上天空呢?為什麼紙做的天燈不會馬上燒起來?

1.確認風向後再施放天燈,才能較準確的掌握天燈飛行的方向。

2.施放天燈前,會先燃燒天燈下方的燃料,天燈內的空氣受熱膨脹,因而使天燈往外鼓起,並往上  升,所以不會燒到天燈本身。

 

熱氣球

 「哇!熱氣球往上飄了!」每年在臺東縣 鹿野鄉舉辦的熱氣球嘉年華會,總是吸引許多人潮,在清晨或傍晚搭乘熱氣球緩緩升到空中,欣賞四周美景,真是非常難得的體驗。但是,為什麼熱氣球在清晨或傍晚才能升空呢?

 熱氣球升空的原理是在結實且不透氣的氣囊內灌入空氣後,再利用大型的燃燒器加熱空氣,熱空氣上升,促使熱氣球飄上天空。因此只要調節燃燒器的火力,控制氣囊中的空氣溫度,就能讓熱氣球上升或下降。

 熱氣球本身沒有控制方向的裝置,因此受風向的影響很大,清晨或傍晚的氣流比較平穩,氣溫也比較低,除了熱氣球比較好控制,也較能確保熱氣球的氣囊不會因為加熱器和陽光的雙重熱度而破裂或熔化,這就是熱氣球大多選擇在清晨或傍晚升空的主要原因。

 

是非第一關 (12題)

 

選擇第一關 (25題)

選擇第二關 (18題)

 

 

查成績

回六上康軒自然

回自然目錄

回六年級資料列表

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arrow
arrow
    全站熱搜

    旭子 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()