水变凉了
110中学:周景曼 指导教师:王 丽
冬日里多喝热水对身体好,但有时我们会发现一些杯子里的水凉得快些,而有些又凉得慢些,那么热水变凉的快慢与哪些因素有关呢?我决定做一组实验来探究这个问题。
实验目的:探究热水变凉的快慢与哪些因素有关?
猜想:1.与杯子的材料有关 2.与杯子与空气的接触面积有关
3.与水的体积有关 4.与外界的温度有关
实验器材:秒表、温度计、水、一些杯子
实验步骤:验证猜想1:将四个形状大小几乎相同的塑料杯、玻璃杯、陶瓷杯、铝杯装入初温、体积相同的热水,用秒表计时,温度计测水温,每一分钟测一次,共测三次。
验证猜想2:将两个开口大小不同的陶瓷杯装入等体积同温度的热水,用秒表计时,温度计测水温,每一分钟测一次,共测三次。
验证猜想3:将两个一模一样的玻璃杯中装入初温相同体积不同的热水,用秒表计时,温度计测水温,每一分钟测一次,共测三次。
验证猜想4:将两个一模一样的玻璃杯中装入初温相同体积相同的热水,一个放在室外,另一个放在温度较高的室内,用秒表计时,温度计测水温,每一分钟测一次,共测三次。
数据记录:
实验结论:1. 热水变凉的快慢与杯子的材料有关,陶瓷杯的保温效果较好,玻璃杯则较差。2. 热水变凉的快慢与杯子与空气的接触面积有关,在其他条件相同时杯子与空气的接触面积越大水凉得越快,反之越慢。3. 热水变凉的快慢与水的体积有关,在其他条件相同时,水的体积越大水凉得越慢,反之越快。4.热水变凉的快慢与外界的温度有关,在其他条件相同时,外温越高水凉得越慢,反之越快。
理论分析:
1. 陶瓷杯壁不是很致密存在空气,空气是热的不良导体,所以陶瓷杯的保温性较好。而玻璃杯和塑料杯壁较匀实,所以保温性较差。金属的导热性较好,所以保温性较差。
2. 开口大的杯子与空气的接触面较大,散热面积大,内能几乎相同,所以降温就快了。
3.水多的杯子内能大,与空气的接触面相同,所以降温就慢。
4. 外温低的与水的温差大,所以热传递较快所以降温就快了。
所以我们在冬天可以多选口径小的陶瓷杯盛水。
【点评】作者通过对热水变凉快慢程度与哪些因素相关的实验探究,得出实验结论,并在此基础上对冬季选择小口径的陶瓷杯说明选择的理由。将实验探究得出的结论应用于实际中。