Занимательная наука

Нам понадобятся: Кусочки льда, шуба (или другая теплая одежда), фольга, полиэтиленовый пакет, бумага, ткань.

Ход эксперимента: Спросите ребенка, если льдинку положить в шубу, она растает быстрее? А вовсе нет! 

Попробуйте, и убедитесь сами: возьмите два кусочка льда, положите их в пластиковые пакеты (чтобы тающая вода не замочила шубу). Один из них заверните в шубу, другой оставьте лежать на открытом воздухе (это будет контрольный экземпляр). И наблюдайте, что с ними происходит. Когда лед на открытом воздухе уже заметно подтает, разверните шубу - вы увидите, что льдинка в ней тает гораздо медленнее. У нас льдинка на воздухе растаяла полностью за полчаса, а льдинка, "одетая в шубу", сохранялась в течении 3 часов!

Как вариант: заверните льдинку в шерстяной плед и не разворачивайте его, а трогайте на ощупь кубик льда. Это очень интересно, - пройдет много времени, а льдинка не растает.

Если ребенка заинтересовал этот опыт, предложите ему устроить соревнование между льдинками: заверните их в разные материалы (полиэтилен, газету, фольгу, ткань) и проверьте - в каких лед тает быстрее, а в каких медленнее. 

Сделайте выводы о теплопроводности этих материалов (см. теорию, данную ниже).

Заворачиваем в материалы для опыта (фольга, газета и пр.) кусочки льда. Через некоторое время разворачиваем их и сравниваем.

Теория: Существует такое физическое понятие как теплопроводность. Все предметы в мире обмениваются своим теплом друг с другом и с окружающей средой. И все на свете стремится оказаться в температурном равновесии, сравнять свою температуру с соседями. Чтобы не было вокруг ни теплого, ни холодного, а все стало одинаковым.

Если поставить чашку с горячим чаем, и подождать некоторое время, то температура чая вскоре сравняется с температурой окружающего воздуха. Чай остынет, но в это же самое время воздух в кухне чуть-чуть нагреется. А если поставить чашку с холодным молоком, то молоко нагреется (говорят «станет комнатной температуры») - тепло от воздуха передастся ему. Молоко потеплеет, а воздух в кухне чуть-чуть остынет. И их температура сравняется.

Если же мы что-то хотим сохранить холодным (или горячим), то нам надо как-то защитить его от окружающей среды - чтобы не дать им обмениваться теплотой. Есть материалы, которые хорошо защищают от тепла (имеют низкую теплопроводность), есть те, которые хорошо проводят тепло (имеют высокую теплопроводность). Например, фольга имеет высокую теплопроводность. Это значит, что когда мы в нее завернули кусочек льда, то тепло от воздуха в комнате сразу же нагрело фольгу, а от нее нагрелся и сам кусочек льда.

Примечание: Теплопроводность алюминия, действительно, очень высока. Еще больший эффект вносит малая толщина материала (да еще в сочетании с низкой плотностью) (в принципе, любой металл при таких толщинах дал бы сходный эффект) . НО: это работает, если есть прямой контакт от нагретого тела к "холодному" через фольгу. В жизни: посидеть на холодном камне, подложив фольгу - это мимо, можно ничего не класть. Зато от солнца шторку соорудить - самое оно.

А у шубы (и других пушистых материалов) низкая теплопроводность. Воздух снаружи с трудом передает свое тепло через нее воздуху внутри. Поэтому и лед внутри нагревается медленнее. То есть шуба не греет сама по себе. Она сохраняет ту температуру, которая внутри нее. Если теплый человек наденет шубу, то она сохранит его тепло, и он не замерзнет даже на морозе. А если холодный снеговик наденет шубу, то она сохранит его холод и он не растает даже в теплом помещении.