תחושת חום והולכת חום
Question:

במה תלויה תחושת החום של חומר וכיצד הולכת חום קשורה לכך?

האם שאלתם את עצמכם למה אנחנו מרגישים בנגיעת יד שחומרים מסויימים יותר חמים או קרים מאחרים למרות שהטמפרטורה שלהם זהה?

תחושת החום של חומרים שונים  לא תלויה רק בטמפרטורה האבסולוטית שלהם.

על ידי הניסוי שצולם בסרטון אנחנו נרצה לבדוק איך הולכת חום של חומרים שונים משפיעה על תחושת החום שלהם.

ציוד נדרש:

גופים עשויים מחומר שונה באותה טמפרטורת חדר (עדיף 23C)

מד חום

קוביות קרח בגדולים וטמפרטורות זהים לפי כמות הגופים (עדיף -18C)

שעון

המשימה:

לבדוק יכולת הולכת חום  של 3 חומרים שונים הנמצאים בסביבת מגוריכם ע"י בדיקת זמן המסה של קובית קרח שמונחת עליהם. אנא תחזרו על הניסוי עם שלושה חומרים שונים והכניסו את זמן ההמסה עבור כל אחד מהם. 

Provide an answer by clicking on "Map" and then on "Add an Answer".



Results, Analysis and Discussion

בתוספת מדידה מקורית התקבלו סך הכל 4 תוצאות של מדידות לשלושת החומרים: מתכת, זכוכית ועץ. באחד הניסויים השתמשו בצלחת חרסינה במקום זכוכית לכן התעלמתי מהמדידה יחידה זו.
סיכום התוצאות נמצא בטבלה הבאה:

הטבלה מכילה מדידות של זמני המסה של קובית קרח על 3 חומרים שונים שבוצעו ב 4 ניסויים. בנוסף לכך חושבו ממוצעים, סטיית תקן אבסוליתית ויחסית לממוצע. למרות שבגלל כמות קטנה של מדידות סטיית תקן יחסית הינה גבוהה, ניתן לקבוע שמדידות הינן אמינות ומצביעות על מגמה ברורה.

בגרף הבא ניתן לראות את התוצאות בצורה גרפית כש כל עמודה מציינת מדידה של זמן המסת הקוביה על גבי חומר מסויים בכל אחד מ-4 הניסויים. ממוצע של המדידות מופיע בגרף כקו כתום.

בנוסף לממוצע ישנו קו כחול שמראה בסקלה משנית את מדד היחס ההפוך למוליכות הסגולית של חומרים שהשתתפו בניסוי. אפשר לראות שיש התאמה מאוד טובה של תוצאות המדידה ליכולת הולכת חום של החומרים.

מסקנות:

למרות שכמות הניסויים הקטנה לא מספיקה לניתוח סטטיסטי אמין, אפשר בהחלט להסיק שהמדידות שהתקבלו מתאימות למגמה צפויה ומוכיחות שמתכת היא החומר שמוליך חום בצורה הטובה ביותר משלושת החומרים ועץ הוא המבודד הטוב ביותר. בנוסף התוצאות שהתקבלו עבור שלושת החומרים מתאימות למקדמי הולכת חום שמאפיינים חומרים אלו.

מקדמי הולכת החום נלקחו מ:

http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html



Comments:
1.  Shapira Aviv (26.05.2018 pm 12.31.21)
הולכת חום - הערכת עמיתים

הסבר הנושא של הולכת חום על ידי ביצוע ניסוי הוא ראוי ומדוייק. כך אפשר להסביר את הנושא באופן הכי חוויתי ואיכותי. (חיזוק חיובי)

לדעתי יש כמה טעויות בביצוע הניסוי - אני, לדוגמא, השתמשתי במשטח חיתוך מפלסטיק, משטח רחב ממתכת (סיר רחב) וכוס זכוכית. הכוס אינה משטח ולכן קוביית הקרח שנמסה יוצרת שלולית קרה שקצת מעכבת את המסת הקרח. צריך היה לתת הנחיות מדוייקות לניסוי כך שכל החומרים עשויים ממשטחים (אימות, לא תקף)

בהקדמה, אפשר להוסיף הסבר על מודל החלקיקים- המודל נדרש להבנה של התאורייה וניתוחה (הרחבה, מידעי)

אפשר בנוסף, כדי להסביר על מודל החלקיקים באופן הכי יעיל ומהיר, להקרין סרטון על תנועת צבע בשתי כוסות מים חמים ומים קרים. או אז התלמידים יבינו שהטמפרטורה היא המדד לתנועה של המולקולות וחום הוא אנרגיה שעוברת ממקום חם למקום קר. (הרחבה, הצעתי)

2.  Yachin Tal (12.06.2018 pm 01.48.18)
הערכת עמיתים

הנושא מאוד מעניין ורלבנטי לחיי היום-יום. (חיזוק חיובי)

הסרטון המצורף לשאלת החקר וממחיש את התופעה עשוי בצורה יפה וברורה. (חיזו חיובי או הצהרה טכנית - במידה והסירטון היה חלק מהדרישה לשאלת החקר)

מבחינת התוכן - רוב התוכן עוסק בתוצאות של הניסוי וניסויים דומים נוספים. לדעתי חסרים הסברים על התופעה עצמה. (אימות לא תקף)

יש שימוש במונח "מוליכות סגולית" אך הוא אינו מוסבר. לקורא שאינו מגיע מתחום הפיזיקה (כמוני), המושג הזה לא מוכר ויש צורך להסבירו ולקשרו לנושא. בנוסף, הייתי מצפה שכאשר מציגים נושא כזה יהיה שימוש במונח המדעי "אנרגיה". (הצהרה סמנטית)

אפשר לקשר את הנושא לעוד תופעות יום-יומיות ולשאול שאלות המשך כמו למשל:

1. על איזה משטח תמליצו בבית להפשיר בשר קפוא?

2. מדוע מרגישים הבדלים בתחושות חום/קור כאשר עומדים ברגליים יחפות על ריצפה לעומת על שטיח?

3. הוציאו מן המקרר בקבוק קולה עשוי פלסטיק ופחית קולה עשויה אלומיניום, שניהם בנפח זהה. מי מהם יגיע לטמפ' החדר מהר יותר?

(הרחבה הצעתית)



History of edits
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 20:23:17
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 20:21:43
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 20:05:59
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 20:02:17
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 19:58:51
Edited BY: george shchupak Edit Date: 2017-01-02 19:51:58