BỨC XẠ NHIỆT


SGK Vật lý 8 – Bài 23 – Trang 80

1. Mục tiêu

Xác định nhân tố ảnh ảnh hưởng đến bức xạ nhiệt

2. Chuẩn bị lý thuyết

v10 0 bức xạ nhiệt từ mặt trời xuống trái đất

 

Ngoài lớp khí quyển bao quanh Trái Đất, khoảng không gian còn lại giữa Trái Đất và Mặt Trời là chân không. Vậy năng lượng Mặt Trời được truyền xuống Trái Đất dưới hình thức nào?

Hình thức truyền nhiệt của hiện tượng này được gọi là bức xạ nhiệt. Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.

 

3. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 2 cảm biến nhiệt độ, 1 cốc kim loại màu bạc, 1 cốc kim loại đen, 2 nắp mica

Hóa chất

Nước nóng (khoảng 80oC)

4. Tiến hành

I. Chuẩn bị và thiết lập thí nghiệm

Bước 1: Mở MGA, kết nối 2 cảm biến nhiệt độ vào CH 1 và CH 2 của MGA.

Bước 2: Nhấn vào biểu tượng bt3 và trong mục “Thời gian hiển thị”, chọn “10 phút”. Mục “Chế độ kiểm tra”, chọn “Dừng sau 10 phút” rồi nhấn “Chạy”.

v10 2

 

Bước 3: Chèn 2 cảm biến nhiệt qua phần lồi ra của 2 nắp mica.

v10 2 gắn cảm biến nhiệt

Bước 4: . Đặt cốc kim loại màu bạc và màu đen lên bàn sao cho 2 cốc cách nhau khoảng 5 cm. Đổ nước nóng vào 2 cốc nước đến điểm chấm đen mặt trong cốc đánh dấu một nửa cốc.

v10 4 đổ nước vào cốc

Bước 5: Đặt nắp mica với cảm biến nhiệt độ gắn vào CH 1 nằm trên cốc màu bạc và nắp của cảm biến nhiệt độ còn lại trên cốc màu đen.

v10 5 đậy nắp mica lên cốc kim loại

II. Thu thập dữ liệu

Bước 6: Để khoảng 45 giây không chạm vào cảm biến nhiệt độ. Sau đó nhấn vào biểu tượng bt22 trên màn hình MGA, sau đó nhấn chọn 2 ô vuông bên cạnh CH 1,2, rồi nhấn “Chạy”.

Chú ý: Phải có ít nhất 2 cảm biến giống nhau kết nối với các kênh của MGA ta mới sử dụng được chức năng này.

v10 5 cân bằng cảm biến

Bước 7: Nhấn vào nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng sau 10 phút, nhấn vào biểu tượng bt4 để mở rộng đồ thị.

Bước 8: Nhấn vào biểu tượng bt8 rồi nhấn vào điểm đầu của đồ thị tương ứng của cốc kim loại màu bạc. Một dấu ‘+’ sẽ xuất hiện. Ghi lại giá trị y x ” (khoanh chữ nhật) vào mục nhiệt độ tăng trong Bảng 1.

Chú ý: Ta có thể di chuyển dấu ‘+’ đến vị trí chính xác bằng cách sử dụng các phím mũi tên trên MGA.

v10 7 đánh dấu điểmphimmuiten

Bước 9: Tiếp tục nhấn vào điểm cuối của đồ thị, dấu ‘+’ tiếp theo sẽ xuất hiện. Ghi lại giá trị y (nhiệt độ) vào Bảng 1. Cùng lúc, 2 giá trị xuất hiện trên góc trái màn hình MGA. Ghi lại giá trị “Độ lệch biên độ” (khoanh chữ nhật) vào Bảng 1.

v10 8 phân tích đồ thị

Bước 10: Nhấn vào biểu tượng bt11 để xóa đi giá trị vừa đọc.

Bước 11: Lặp lại các bước 8 và 9 với đồ thị nhiệt độ của cốc kim loại đen. Ghi lại giá trị thu được vào Bảng 1.

Bảng 1

Cốc

Nhiệt độ đầu (oC)

Nhiệt độ sau (oC)

Nhiệt độ chênh lệch (oC)
Cốc kim loại đen      
Cốc kim loại bạc      

5. Kết luận

Trong thí nghiệm trên, những dụng cụ như cốc kim loại, nắp mica,.. ta có thể tự chế tạo bằng những vật liệu thay thế.

Các câu hỏi thảo luận:

1. Trong thí nghiệm trên, nhiệt độ của nước ấm giảm theo thời gian. Xác định hệ số dẫn tới sự giảm nhiệt độ.

2. Danh sách những biến số chi phối và độc lập trong thí nghiệm.

3. Liệu sự bức xạ nhiệt có phụ thuộc vào màu sắc của vật không? Giải thích?