Poręczny przyrząd pozwala wykazać różnice w przewodnictwie cieplnym różnych metali. Może posłużyć do sprawdzenia intuicji uczniów w kwestii przewodzenia ciepła przez często spotykane przewodniki i uszeregować je od najlepszego do najgorszego. Weryfikacja przypuszczeń odbywa się dzięki obserwacji (i słuchaniu) odpadających od prętów gwoździ, trzymających się przyrządu dzięki parafinie.
Budowa/Opis techniczny:
Na stalowym pręcie o długości ok. 28 cm z izolującą rączką znajduje się mosiężne gniazdo w kształcie sześciokątnej nakrętki o szerokości ok. 2 cm, z którego promieniście wychodzi 5 prętów metalowych o długości 10 cm każdy: aluminiowy (oznaczenie na mosiężnym gnieździe: A), mosiężny (B, ang. brass), stalowy (S), inwarowy (N) i miedziany (C, ang. copper). Masa urządzenia to ok. 150 g.
Do zestawu dołączona jest bryła wosku do przymocowania w oznaczonych punktach prętów pięciu gwoździków (brak w zestawie).
Zestaw wymaga odpowiedniego przygotowania przed każdym przeprowadzeniem doświadczenia, co wymagać będzie użycia źródła ciepła w postaci zapalniczki lub palnika ręcznego (Chemiczny Zestaw nr 32).
Przyrząd kładziemy płasko na podkładce, np. gazecie, nacięciami na końcach metalowych prętów do góry (powinny być wtedy widoczne litery oznaczające materiały na sześciokątnym gnieździe tych prętów). Trzymając grudkę parafiny nad nacięciem na jednym z prętów zapalniczką lub palnikiem ręcznym topimy parafinę tak, aby jedna kropla spłynęła do nacięcia. Powtarzamy to dla pozostałych czterech otworów. Następnie wciskamy palcami w każdy otwór zalany parafiną jeden z gwoździ uważając, aby nie poruszać nim na boki. Po wciśnięciu wszystkich gwoździ przyrząd jest gotowy do użycia.
Działanie:
Odpowiednio przygotowany przyrząd, z wystającymi z niego prostopadle gwoździkami obracamy tak, aby wisiały one łebkami w dół pod prętami. Całość można umocować w statywie (Zestaw nr 76) lub trzymać w ręku a następnie sześciokątne gniazdo pręcików umieszczamy nad płomieniem palnika spirytusowego (Chemiczny zestaw nr 11, 32, 35, lub 39). Przykładowo (dla palnika spirytusowego) po 1 min stopieniu ulega parafina pod prętem miedzianym i gwoździk od niego odpada, po kolejnych kilku sekundach odpada gwoździk od pręcika aluminiowego (wyraźnie oba metale są dobrymi przewodnikami ciepła, przy czym miedź jest lepszym). Po kolejnych ok. 45 s odpada gwoździk z pręta mosiężnego (w składzie dużo miedzi), potem po 3 min od rozpoczęcia ogrzewania z pręta stalowego. Po kolejnych kilku minutach odpada ostatni z gwoździków.
Współczynniki przewodnictwa cieplnego, wyrażone w watach na metr i kelwin, użytych w doświadczeniu materiałów wynoszą w przybliżeniu: 401 (miedź), 240 (aluminium), 110 (mosiądz), 35-90 (stal), 11 (inwar).
Przykładowe wykorzystanie pomocne w realizacji podstawy programowej z fizyki:
III etap edukacyjny, punkt 2., podpunkt 8). „Uczeń wyjaśnia przepływ ciepła w zjawisku przewodnictwa cieplnego oraz rolę izolacji cieplnej".
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
