Soojuse ralli 2

Vahendid:

1. Kolm kirjaklambrit
2. Küünal
3. Üks alkoholipõleti
4. Vasest, rauast ja alumiiniumist juhtmed
5. Klaaspulk

Protseduur:

1. Võta võrdsete pikkustega vasest, rauast ja alumiiniumist juhtmed ja seo nad ühest otsast kokku.

2. Aja juhtmed üksteisest laiali nii, et nad moodustaksid omavahel 1200-se nurga.

3. Kinnita kirjaklambrid juhtmete seotud otstest võrdsetele kaugustele (10 cm) sulanud küünlavaha tilgaga.

4. Painuta seotud otsa nii, et ta saaks klaastoru otsas rippuda.

5. Kuumuta seotud otsa alkoholipõleti kohal ja mõõda aeg, mis kulub kirjaklambritel juhtmelt maha kukkumiseks.

Milline kirjaklamber kukkus esimesena? Teisena? Kolmandana?
Milline nendest metallidest on parim soojusjuht? Milline on halvim?
Millised muutujad on selles „rallis“ muutumatud?
Millised muutujad on muutuvad ja sõltuvad?
Kas „rallile“ avaldaks mõju see, kui kasutada kirjaklambrite kinnitamiseks rohkem või vähem küünlavaha?

Selgitus Kuigi kirjaklambrid on kinnitatud juhtmete seotud otsast võrdsetele kaugustele ja seega ka võrdsel kaugusel alkoholipõletist, ei kuku kirjaklambrid maha samal ajal. See on seetõttu, et iga metalli soojusjuhtivus on erinev. Vasel on suurim soojusjuhtivus, seejärel on alumiinium ning viimane on raud. Muutujad, mis mõjutavad „rallit“, on leegi asukoht, küünlavaha kogus kirjaklambri kinnitamiseks, kirjaklambri suurus, ja nii edasi. Neid tuleb katse ajal hoida muutumatuna. Manipuleeritud muutuja(?) on metalli tüüp (see on kolme juhtme korral erinev) ja sõltuv muutuja on kas aeg soojendamise algusest kuni kirjaklambri kukkumiseni või metalli soojusjuhtivus. Soojus liigub seotud otsast iga juhtme otsa poole. Soojus sulatab küünlavaha, millega kirjaklamber on juhtme küljes, ning seetõttu kukub kirjaklamber maha.