Practica · 8 oktober 2021

Stationsbekerpracticum

Verschillende bekers van zaakjes op hetstation
De verzameling stationsbekers om de warmtegeleidingscoëfficiënt te bepalen

Vorig jaar ben ik langs alle zaken op het station geweest om te vragen of ik een lege beker mocht hebben voor mijn natuurkunde practicum. Dit vinden de meeste verkopers enigszins vreemd maar wel grappig dus ik heb een hele verzameling mee kunnen nemen.

In dit practicum is het doel dat de leerlingen zelf bedenken welke stappen ze moeten doorlopen om de warmtegeleidingscoëfficiënt te bepalen. Ik help ze wel op weg door met de ze formule te bespreken en zo erachter te komen hoe je de verschillende grootheden kan bepalen. Sommigen door meteen te meten, voor andere grootheden (de warmtestroom, de oppervlakte) zullen ook nog berekeningen gedaan moeten worden na de metingen.

Leerlingen krijgen van mij heet water in hun beker en meten in een tijdbestek van 5 minuten iedere halve minuut de temperatuur. Door deze metingen in een t,T diagram te zetten kunnen ze de temperatuursverandering per seconde bepalen voor de warmtestroom. Met een micrometer bepaal ik de dikte voor ze. Voor de oppervlakte mogen ze aannemen dat de beker een cilinder is met als diameter het midden van de beker.

Een piepschuimen deksel zorgt voor minimale warmtestroom naar boven

Leerlingen zijn hier in totaal 90 minuten mee bezig. Belangrijk in dit practicum is dat in beide formules (warmtestroom en warmte) een temperatuurverschil voorkomt die verschillend is. Ze zullen zelf moeten bedenken waar het temperatuurverschil van het afkoelen bij hoort, en waar het temperatuurverschil tussen binnen en buiten..

Leuk detail; havo5 kwam binnen toen ik havo4 ermee bezig was en ze wisten nog precies welke beker ze vorig jaar hadden voor dit practicum. Dus verschillende versies van het materiaal werkt om het beter in het geheugen op te slaan!

NB: de leerling op de foto heeft toestemming gegeven voor het plaatsen van de foto op deze weblog