看得見的熱傳遞

王一鳴

實驗器材：

寬2cm、長20cm的鐵片、鋁片、銅片各l片或直徑0.8cm～lcm、長20cm的鐵桿、鋁桿、銅桿各一根

寬2cm、長20cm的玻璃片1片

寬2cm、長20cm的小木條1根

吸水性較好又有韌性且不太厚的棉紙1張

氯化鈷5g～10g（一般的化學實驗室有）

酒精燈一盞

200mL燒杯一個，裝l/4杯水

實驗過程：

將氯化鈷溶解在燒杯中，水溶液呈粉紅色；把棉紙裁成2cm寬的長條，蘸上氯化鈷的水溶液后分別貼到鐵片、鋁片、銅片、玻璃片和木條上。

（1）把貼了濕棉紙的鐵片中間或一端放到酒精燈的火焰上燒，如圖1所示，即可看到粉紅色的棉紙條從靠近熱源處向兩端或另一端逐漸變成藍色，生動形象地顯示出熱沿著物體溫度高的部分傳遞到溫度低的部分。

（2）若我們將貼有濕棉紙的鋁片或銅片放到鐵片上面，與鐵片接觸，這時鋁片或銅片上的棉紙也會由紅變藍，這說明熱由鐵片傳遞到了鋁片或銅片上，這又形象地反映了熱從高溫物體傳遞到低溫物體。

（3）將貼了濕棉紙的鋁片、銅片、玻璃片和木條分別放到酒精燈上加熱，發(fā)現它們變色的快慢各不相同，這說明了不同的物質熱傳遞的性能不同。

（4）如果我們將貼了濕棉紙的鐵片或鋁片扭成不同的形狀，再放到火焰上燒，我們會發(fā)現，熱也會沿著物體不同的形狀傳遞。這能很好地說明：熱的傳遞既不是沿直線也不是沿曲線，而是沿著物體傳遞的，沒有物質，熱是不能傳遞的，即在真空中不能傳遞熱，只能靠輻射。

實驗原理：

這個實驗利用了氯化鈷失去水分時顏色發(fā)生變化的性質。氯化鈷（CoCl2）在干燥的空氣中只含有兩個結晶水（CoC12·2H2O），顏色是藍色的，濕時變成含有6個結晶水（CoC12·6H2O），顏色變成了粉紅色。鐵片或鋁片傳遞過去的熱將濕棉紙上氯化鈷溶液中的水份蒸發(fā)掉，故其顏色由粉紅色變成藍色。

實驗優(yōu)點：實驗材料易得，制作簡單，演示效果明顯、直觀。

注意：棉紙在氯化鈷溶液中浸濕后，要讓水瀝去一些，不要使其含水太多，含水太多不僅不好貼到金屬片上，而且演示時間長，效果也不好。

在把鐵片放到酒精燈上燒時，最好不要用手直接拿著，若實驗時間較長就會燙手，用傳熱性能差的紙或其他物體包住鐵片的一端再拿著，更加安全。

玻璃片和木條放在火焰上時不要燒得時間過長，玻璃片溫度過高可能炸裂或軟化，木條燒久了會燃燒，既不安全也影響實驗效果。