熱漲冷縮中~生活科學應用(陶土~石板烤肉)

科學小原子 — 陶壺-熱脹冷縮

https://youtube.com/watch?v=30E1l4NbV7Y

 

科學小原子 #46 魯凱族-石板烤肉

 

實驗名稱:壓扁的鋁罐

教學材料:三角架、石棉心網、酒精燈、冰塊、食鹽、水盆、鋁罐

主要概念:

1.水加熱會變成水蒸氣,體積會增加。

2.水蒸氣遇冷會變成水,體積會變小。

活動步驟:

1.鋁罐中裝少許的水,在酒精燈中加熱。

2.用水盆裝水,並在水中放入按質量比例3:1的冰和食鹽。

3.待鋁罐冒出水蒸氣時(即鋁罐中充滿水蒸氣時),將鋁罐倒放入水盆的

  冰水中。

 

4.利用水加熱或遇冷的體積變化,使鋁罐壓扁。

 

綠建築系列影片補充

公共電視─「我們的島 」 我的綠建築

 

我的房子會呼吸 度咕屋 何俊賢

https://youtube.com/watch?v=IZrssEBCANY

 

舊報紙蓋環保屋 打造”夢想農莊”

 

綠色建築或綠建築(英語:Green Building),係指本身及其使用過程在生命週期中,如選址、設計、建設、營運、維護、翻新、拆除等各階段皆達成環境友善與資源有效運用的一種建築。換言之,綠色建築在設計上試圖從人造建築與自然環境之間取得一個平衡點。這需要設計團隊、建築師、工程師以及客戶在專案的各階段中緊密合作。而綠色建築的實作擴充並補足古典建築設計對於經濟效益、實用性、耐用度以及舒適度方面的不足。

 

 

相近觀念為自然建築,是指正常用於較小的比例,並偏向集中於使用當地所可取用的材料。其他常見的用詞包括了永續設計及綠色建築物。

 

綠建築指標

 

綠建築在過去指「消耗最少地球資源,製造最少廢棄物」的建築物,而現在擴大為「生態、節能、減廢、健康」的建築物。從定義中可以清楚發現綠建築的四大目標,而目前為以下九大指標:

 

1.生物多樣性指標:增加生物棲地,使物種多樣化。

2.綠化量指標:將建築所排放的二氧化碳轉換成植物吸收量,降低二氧化碳濃度。

3.基地保水指標:使土地涵養水源,減少都市洪荒。

4.日常節能指標:節省日常使用能源。

5.二氧化碳減量指標:使用低二氧化碳排放的建材。

6.廢棄物減量指標:運用自動化及規格化,避免浪費。

7.室內健康指標:避免有音、光、熱、空氣、電磁等影響室內健康的因子。

8.水資源指標:節省水源。

9.污水與垃圾減量指標:減少日常污水與垃圾使用量。

騎腳踏車學科學~輪軸與齒輪、鍊條的應用

騎腳踏車學科學

 

腳踏車的輪軸解析

 

問題一:互相扣住的2個齒輪,齒輪轉動的方向有什麼相關性?當大齒輪轉動1圈,小齒輪轉動幾圈?

 

 

答:(1)轉動方向相反   (2)大齒輪轉動1圈,小齒輪轉動2圈。

 

問題二:利用塑膠鍊條連接的兩個齒輪,齒輪轉動的方向有什麼相關性?當大齒輪轉動1圈時,小齒輪轉動幾圈?

 

答:(1)轉動方向相同 (2)大齒輪轉1圈,小齒輪轉2圈。

 

腳踏車的傳動1

 

腳踏車的傳動2

 

腳踏車的傳動3

 

 

齒輪的創意發想

 

流體傳送動力(帕斯卡定理)

【生活裡的科學】

液體大力士帕斯卡定律

 

帕斯卡定律,又稱帕斯卡原理(Pascal’s principle),是物理學的一個定律,意指加在密閉容器中流體任一部分的壓強,必然按照原來的大小由流體向各個方向傳遞。

根據帕斯卡定律,在液壓系統中的一個活塞上施加一定的壓力,必將在另一個活塞上產生相同的壓力增量。倘第二個活塞的面積是第一個活塞面積的10倍,那麼作用於第二個活塞上的力,將增大為原來的10倍,而兩個活塞上的壓強仍然相等。

 帕斯卡原理細說

 

簡單機械-輪軸

簡單機械-輪軸

輪軸的定義 

:兩個大小不同的圓輪,較大的叫,較小的叫,它們固定在同一個軸心上,可以同步轉動,這種裝置稱為輪軸。

1.輪上的棉線繞一大圈,軸上的棉線也繞一小圈,由此證明輪轉一圈,軸也跟著轉一圈。

2.以輪帶軸時(重物掛軸上),手拉動的距離>物體被拉動的距離,施力臂>抗力臂,會省力

3.以軸帶輪時(重物掛輪上),手拉動的距離<物體被拉動的距離,施力臂<抗力臂,會費力

4.「以輪帶軸」是省力的工作方式,「以軸帶輪」是費力的工作方式。

5.生活中應用輪軸的工具:

(1)以輪帶軸的工具→省力

     扳手、削鉛筆機、水龍頭、汽車方向盤、瓦斯爐開關、紡紗車…等。

(2)以軸帶輪的工具→費力

    竹蜻蜓、旋轉木馬、電風扇、摩天輪、汽車輪胎…等。

 

輪軸原理說明短片

 

 

熱對物質的影響系列影片補充(含實驗)

熱對物質的影響

陽光能使沙灘變燙,燃燒會使食物變熟,這些都是熱使溫度改變的現象。

Q1:熱對物質還有哪些的影響呢?

Q2:它又是如何傳播的?

Q3:我們怎樣應用熱的特性使生活更便利?

讓我們一起來探索!

 

日常生活中的熱對物質傳導的應用

科學小原子 #80 鄒族 獵人飯包

【生活裡的科學】20131019 – 伸縮自如熱脹冷縮

 

【生活裡的科學】20140712 – 隔熱高手保溫杯

 

【生活裡的科學】20130810 – 熱升冷降大搜查

(熱的對流)

 

熱的傳播方式重點歸納:

熱的傳播方式:
傳導:熱在物質中,由高溫處傳播到低溫處的方式

 

對流:熱藉由流體(液體或氣體)上下流動,由高溫傳到低溫的方式。

 

輻射:不需憑藉任何介質也能進行熱的傳播方式。

 

熱的傳播方式

傳導對流輻射
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傳導
•固體主要的熱傳播方式
•傳導
–固態物質中,熱由高溫處傳播到低溫處的方式,為固態物質的主要傳熱方式。
–固態物質也因種類不同,傳導熱的快慢不同
–液態和氣態物質很難以傳導的方式傳導熱量
例子:熱傳導的原理常應用在食和住方面
         –廚房中的等加熱材料,都用導熱性好的金屬

握柄處則套上導熱性較差的木材或塑膠,以防止手被燙傷。

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對流

•液體與氣體的主要熱傳播方式
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對流
–熱藉著物質流動而傳播的方式稱為對流
–具流動性的物質稱為流體,包含液態和氣態
–流體產生對流是因為物質受熱時,其體積膨脹
密度變小上升,周圍流體相對密度較大而下沉補充。
舉例1:
沿海地區日夜風向會有相反的現象,
白天吹海風,夜晚吹陸風,這是空氣對流而產生。 
舉例2:
白天陽光照射,陸地砂石的比熱小,
其溫度上升較海水快,
陸地上方空氣受熱而形成上升氣流,
海面上冷空氣流過來補充,形成海風。
舉例3:

到了夜晚,海水比熱大,海面溫度下降較陸地慢,

海面上方空氣形成上升氣流,

陸地冷空氣流過來填補,形成陸風。

舉例4:

熱對流例子—冷氣機的裝置位置

@對流原理常應用在調節住家溫度
冷氣機置於高處,低溫空氣由高處下降,
使高溫空氣上升,如此不斷循環而達到涼爽目的。

熱對流例子—暖爐的裝置位置

@對流原理常應用在調節住家溫度

暖爐置於低處,低處空氣加熱而上升,

使高處的冷空氣下降,不斷循環而達到溫暖目的。

輻射–不需要介質的熱傳播方式

輻射
不需憑藉任何物質當媒介
直接由熱源處發散出去的傳播方式,稱為輻射。
黑色物質較白色物質容易吸收輻射熱。
白色(淺色)-

光滑—-

不易吸收輻射熱,也不容易放出輻射熱

黑色(深色)-

粗糙—-

易吸收輻射熱,也易放出輻射熱

熱輻射例子—顏色的使用

熱輻射的原理常應用在衣和行方面
夏季衣服多是白色或淺色,冬季衣服多是黑色或深色,是因為白色
或淺色較不易吸收輻射熱,而深黑色容易吸收輻射熱
車子的隔熱紙只讓部分可見光通過,可以減低熱輻射的效果。
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真空保溫壺

同時具有阻斷:熱傳導熱對流熱輻射
保溫瓶
外殼是真空的金屬夾層,
 可避免熱以傳導對流的方式散失。
夾層壁表面光滑,可以反射熱,
  降低熱以輻射方式散失。
瓶蓋的絕熱材質可以減緩熱以傳導方式散失
————————————
Q:燜燒鍋強調具有真空夾層,這樣的設計有何用處呢?
ANS:因為真空夾層不具有介質,所以可以減少熱傳導與熱對流所造成的熱損失。

Q:在30℃時取兩塊大小相同的冰塊,其中一塊以棉被蓋住,

    另一塊暴露於空氣中,哪一個冰塊熔化較快?為什麼呢?

ANS:暴露在空氣中的冰塊較快熔化。因為棉被蓋住冰塊,

         可直接減少冰塊因空氣中的熱接觸而熔化。

 

Q:鋁箔紙具有光滑的一面與粗糙的一面。若使用鋁箔紙包裹食材進入烤箱,烘烤食物,為了使食材容易吸收熱量,請問應該怎樣包裹食材才較容易達到食材快熟的目的?

ANS:應該將粗糙一面向外,光滑一面向內包裹食物。因為粗糙的一面向外可協助吸收外界的輻射熱;而光滑的一面朝內可以協助保持內部的溫度,因為光滑的一面會向內反射輻射熱量。

 

 

 

 

簡單機械-滑輪

 簡單機械-滑輪

面對生活中許許多多的重物,為了有效節省人力達到搬運的效果,滑輪的使用就成為生活中不可或缺的工具之一…

【生活裡的科學】20131214 – 輪軸與滑輪

            

 


~簡單機械–滑輪~

滑輪的分類

  • 定滑輪:滑輪一端固定不動
  • 動滑輪:滑輪隨物體一起移動
  • 滑輪組:由定動滑輪組合而成

、施力方向

  • 定滑輪:施力方向與物體移動方向相反
  • 動滑輪:施力方向與物體移動方向相同

、滑輪特性

  • 定滑輪:不省力.不費力(方便工作)改變施力方向
  • 動滑輪:費時–省力

物體上升的距離

  • 定滑輪:施力拉下距離等於物體上升距離
  • 動滑輪:施力拉下距離等於物體上升距離的二倍

、施力大小

  • 定滑輪:施力等於物重
  • 動滑輪:施力等於物重的一半

家鄉系列探討-影片賞析

2015神腦原鄉踏查紀錄片競賽-【田.滿】

 

2015神腦原鄉踏查紀錄片競賽 – 一蚵千金

 

萬有影力﹣2013神腦原鄉踏查紀錄片競賽﹣等待.飛魚

 

萬有影力-2013神腦原鄉踏查紀錄片競賽-原鄉踏查 望鄉那座山

 

 

萬有影力﹣2013神腦原鄉踏查紀錄片競賽﹣阿美WAWA嘗百草

 

2013 神腦原鄉踏查《鄉下野孩子》

 

2013 神腦原鄉踏查《豐吉碾米場》

 

2015神腦原鄉踏查紀錄片競賽-頂庄足球夢

 

 

簡單機械-槓桿原理影片補充

【生活裡的科學】20131123 – 撐起世界的槓桿原理

 

科學小原子 #88 邵族 四手網

 

羅芳晁老師 迷你拋石器

 

2014第二十屆遠哲科學趣味競賽~馬馳弩射