Termisk dynamik, även kallad termodynamik, är processen för hur värme överförs från ett område till ett annat. Värme är en form av energi, vilket innebär att överföringen av värme faktiskt är överföringen av energi. Av denna anledning är studien av termodynamik faktiskt en undersökning av hur och varför energi rör sig in och ut ur system. Det finns en mängd olika experiment som kan vara effektiva när det gäller att förklara termodynamik för barn.

Förklara termodynamik

Innan experter utförs måste barn först förstå de tre lagarna i termodynamiken. Den första lagen om termodynamik säger att varje förändring i systemets inre energi är lika med systemet minus det arbete som görs av systemet. Den andra lagen säger att värme aldrig kan överföras från en kallare kropp till en varmare. Den tredje lagen om termodynamik avser tillståndet av entropi eller slumpmässighet, där ett system, när det närmar sig en temperatur av absolut noll, tvingas att dra energi från andra närliggande system; Men eftersom det drar energi från dessa system kommer det aldrig att nå absolut noll, vilket gör termodynamikens tredje lag en fysisk omöjlighet.

Hemlagad Glass

En rolig och utsökt experiment barn kan åta sig att göra hemlagad glass, med hjälp av ett recept som finns på Kelvins Kids Club-hemsida (zapatopi.net/kelvin/kidsclub). Genom att följa receptet har barn sett hur värmeenergin i isblandningen strömmat i en saltlösning, som var vid en kallare temperatur på grund av saltet som tillsattes för att sänka temperaturen tills både glass och saltlösning var vid samma temperatur. Värmen i den varmare kroppen överfördes till den kallare kroppen tills båda blev samma temperatur, vilket demonstrerade den andra lagen om termodynamik.

Kokande is

Detta experiment ser på varför en kruka med kokande vatten stannar plötsligt kokande när en isbit placeras i den. Värm en kruka med vatten på en spis tills det kommer till en stadig kokpunkt, lägg sedan flera isbitar i kruken. vattnet kommer omedelbart att sluta koka. Detta experiment visar också den andra lagen av termodynamiken, vilket visar att värmen från brännaren alltid kommer att strömma till det kallaste föremålet i potten, vilket i detta fall är isen. Därför slutar värmen från brännaren att göra vattnet koka eftersom det istället arbetar för att göra den fasta issmältningen och bli vatten.

"Vetenskapen för matlagning"

Fler barnpassade experiment med termodynamik finns i Peter Barnhams bok "The Science of Cooking." Barnham, professor vid University of Bristol, Förenade kungariket, förklarar hur matberedning och matlagningsmål innefattar termodynamiska principer. I boken delas Barnham i matens kemi och diskuterar hur det bidrar till smaken av en viss mat. Barnham utforskar också termodynamikens roll i matlagning, med de flesta kapitel som presenterar ett matbaserat experiment som barnen kan bedriva.