В выборе ксенона важным является не только производитель, но и температура свечения. Самыми распространенными являются 4300К, 5000К и 6000К, но мы рассмотрим подробнее и другие температуры.

Ксеноновая лампа мощностью 3000К

ей соответствует  порядка 3300 люмен;

светит она ярким насыщенно-желтым светом;

в основном используют в противотуманных фарах.

Ксеноновая лампа мощностью 4300К

световая мощность такой лампы 3400 люмен;

свет от лампы более белый с оттенком светло-желтого, такой свет человеческий глаз воспринимает хорошо и он не мешает другим водителям на дороге;

часто их применяют и противотуманных фарах, и в фарах головного света.

Ксеноновая лампа мощностью 5000К

у такой лампы максимально возможная мощность свечения – 3800-3900 люмен;

лампа светит ярко белым светом, этот свет оптимален для восприятия человеческим глазом;

их можно применять и в противотуманных фарах, и в фарах головного света.

Ксеноновая лампа мощностью 6000К

световая мощность лампы порядка 2900-3000 люмен;

свет от лампы белый, со слегка заметным голубоватым оттенком;

чаще всего применяются в линзах и противотуманных фарах;

недостаток таких ламп: видимость на мокрой дороге немного хуже, чем при использовании ламп с меньшей цветовой температурой;

однако на сухом асфальте и на снежном покрытии дороги видимость лучше.

Ксеноновая лампа мощностью 8000К и более

мощность свечения составляет 2200 люмен;

лампа 8000К светит почти синим цветом, а лампы с большей цветовой температурой светят синим с оттенком розового;

используют их в фарах головного света, а применение в противотуманных фарах не рекомендовано;

кроме красивого света фар, у таких ламп одни недостатки: по всем характеристикам они уступают другим ксеноновым лампам видимость на мокрой дороге от света таких ламп намного хуже, чем от ламп с белым светом.

Видя тепло | Причины появления цвета

Вулканы — яркий пример раскаленной расплавленной породы

В английском языке мы понимаем «раскаленный добела» как более горячий, чем «раскаленный докрасна», в то время как «синий» обычно ассоциируется со степенью холода, например, «холодный синий» или «ледяной синий». С точки зрения реальной температуры, «раскаленный до синего» горячее, чем «раскаленный докрасна».

Что такое накал?

Накаливание — это излучение света твердым телом, которое нагревается до тех пор, пока оно не начинает светиться, или излучает свет.Когда железный пруток нагревается до очень высокой температуры, он сначала светится красным, а затем, когда его температура повышается, он светится белым. Лампа накаливания — это видимое тепло — процесс превращения тепловой энергии в световую.

Наше разговорный термин «раскаленный докрасна», «раскаленный добела» и т. Д. Является частью цветовой последовательности: черный, красный, оранжевый, желтый, белый и голубовато-белый, которую мы видим, когда объект нагревается до все более высоких температур. Производимый свет состоит из фотонов, излучаемых, когда атомы и молекулы выделяют часть своей энергии тепловых колебаний.

Лампа накаливания образуется, когда горячее вещество выделяет части своей энергии тепловых колебаний в виде фотонов. Шкала Кельвина измеряет абсолютную температуру (изменение на 1 K эквивалентно 1 ° C), при этом 273 K эквивалентны точке замерзания воды. При средних температурах, скажем, 1073 К (800 ° C), энергия, излучаемая объектом, достигает пика в инфракрасном диапазоне с низкой интенсивностью в красном конце видимого спектра. При повышении температуры пик перемещается в видимую область и, наконец, в нее.Температурный диапазон, наблюдаемый на Земле, обычно от 100 К до 2000 К, производит электромагнитную энергию в основном в инфракрасном и видимом диапазоне света, что дает нам удобную шкалу цветовой температуры.

Что такое цветовая температура?

Можно сказать, что свет имеет цветовую температуру. Цветовая температура — это шкала, связывающая цвет света, излучаемого объектом, с его температурой. По мере повышения цветовой температуры излучаемый свет смещается в сторону более голубых оттенков.На практике фактическая температура отличается от цветовой, поэтому используются поправочные коэффициенты.

Весы используют цвета абстрактного объекта, называемого излучателем черного тела, который поглощает, а затем излучает всю энергию, которая достигает его. Эта шкала может быть применена к фотографической лампе или даже к солнцу, но ее также можно применить к любому источнику света, используя поправочные коэффициенты, чтобы учесть, что реальные поверхности не являются идеальными излучателями черного тела.

Для источников света, не зависящих от накала, таких как флуоресцентный свет, мы используем коррелированную цветовую температуру (CCT).Эти источники света не будут производить свет в форме спектра излучения черного тела. Вместо этого им назначается коррелированная цветовая температура на основе соответствия между цветовым восприятием человека излучаемого ими света и ближайшей цветовой температурой излучателя черного тела.

Вот цветовая температура некоторых распространенных источников света:

Когда мы говорим о том, что синий свет — холодный, а красный — теплый, мы имеем в виду нечто очень отличное от цветовой температуры.Мы используем эти цвета, чтобы описать наше восприятие или передать настроение. Как это ни парадоксально, но синий-горячий на самом деле горячее, чем докрасна.

Излучение черного тела

Зачем использовать радиатор с черным корпусом в качестве стандарта, если такого нет?

Оказывается, излучение черного тела дает нам набор очень точных рабочих уравнений, которые связывают температуру объекта со светом, который он излучает. Исходя из идеала и используя закон Планка, мы можем предсказать распределение энергии по спектру для данной температуры.Полная излучаемая мощность рассчитывается с использованием закона Стефана-Больцмана. Длина волны пикового излучения и, следовательно, цвет, который доминирует для этой температуры, определяется законом смещения Вина. Знание идеального случая позволяет нам прогнозировать или рассчитывать фактические значения, корректируя несовершенства реальных горячих объектов.

При повышении температуры последовательность излучаемых цветов следующая: черный, красный, оранжевый, желто-белый, голубовато-белый.

Кривые излучения черного тела Планка при повышении температуры.Работа Планка по выводу этого уравнения привела его к прорыву в понимании квантовой природы материи. Эти кривые также показывают тенденцию смещения длин волн пиков с увеличением температуры, как предсказал Вин.

Наше определение «белого» происходит от излучения температуры 5800 К у поверхности Солнца. Его пик около 550 нм (2,25 эВ) соответствует максимальной чувствительности наших глаз в той же области. Обычно это связывают с нашей эволюцией вблизи нашего Солнца.Независимо от того, насколько высока температура, сине-белый цвет — самый горячий цвет, который мы можем воспринимать.

Накаливание от солнца

Мы можем использовать цвет горячих объектов для оценки их температуры примерно от 1000 К, поскольку пиковая длина волны перемещается в видимый спектр. Лампа с вольфрамовой нитью накаливания, самый распространенный искусственный источник света на Земле, светится при температуре около 2854 К. Солнце — естественный источник накаливания, поверхность которого, фотосфера, имеет температуру около 5800 К.

Излучение поверхности Солнца со средней температурой около 5800 К дает нам наше определение белого цвета; его пиковая длина волны около 550 нм (2,25 эВ) отражается в максимальной чувствительности наших глаз в той же области, отражая наш эволюционный прогресс при воздействии солнечного света.

Считается, что солнечная энергия исходит от ядерных реакций синтеза в его ядре, при этом центральная часть Солнца имеет предполагаемую температуру около 15 000 000 К.Когда эта энергия движется наружу к поверхности Солнца, она сначала передается посредством излучения (через слой, называемый радиационным слоем), поглощаясь и повторно излучаясь при понижении температуры. Ближе к поверхности, через конвективный слой, конвекция становится доминирующим механизмом передачи энергии, поскольку солнечная плазма здесь менее горячая и плотная и не может поддерживать теплопередачу за счет излучения.

К тому времени, когда он достигает поверхности Солнца, фотосферы, он достигает температуры 5800 К, которую мы воспринимаем как видимый белый свет.

Помимо тепла и света, Солнце также испускает поток заряженных частиц (в основном электронов и протонов) с низкой плотностью, известный как солнечный ветер, который распространяется по всей солнечной системе со скоростью около 450 км / сек. Солнечный ветер и частицы с гораздо более высокой энергией, выбрасываемые солнечными вспышками, могут иметь драматические последствия для Земли, начиная от скачков напряжения в линиях электропередач и радиопомех до прекрасного северного сияния.

Ярко-белые цвета фейерверков являются примерами накаливания.Металлы, такие как магний, при сгорании нагреваются до белых температур. В других цветах , производимых на пиротехнических дисплеях , используется люминесценция, а не лампа накаливания.

Другие примеры ламп накаливания и их использование

Цвет накаливания используется для измерения температуры в радиационных пирометрах. Источники освещения, от примитивных свечей до источников света, дуговых ламп и современных ламп накаливания и ламп-вспышек, используют лампы накаливания; обычно цель состоит в том, чтобы избежать цвета и создать как можно более однородный белый свет.

Металлообработка в значительной степени полагается на лампы накаливания для определения отличительных изменений температуры по цвету. Кузнецы закаляют железо при высоких температурах, а ювелирам необходимо знать цветовую температуру конкретного металла, чтобы правильно его отжечь и подготовить к работе без недогрева или перегрева.

Что заставляет горячие вещи светиться?

Конфорка плиты светится красным, когда она установлена ​​на максимум. Старомодная лампочка становится слишком горячей, чтобы с ней можно было обращаться после того, как она немного погаснет. Некоторые химические вещества при поджигании дают яркие цвета. Но почему кажется, что тепло и свет идут вместе?

Ответ кроется в мельчайшей единице материи, атоме . В центре атома находится ядро ​​ , которое содержит положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов .Отрицательно заряженные электронов существуют в оболочках , которые являются областями, которые окружают ядро. Оболочку также иногда называют энергетическим уровнем .

Как тепло можно превратить в свет?

Электроны — это то, что позволяет атомам вступать в химические реакции друг с другом.Они также вызывают излучение света некоторыми соединениями при нагревании.

У каждого электрона есть оболочка, которая является его «домашней базой». Когда он находится в этой оболочке, говорят, что он находится в основном состоянии . Основное состояние — это состояние с наименьшей энергией для этого электрона. При комнатной температуре большинство электронов находится в основном состоянии.

Когда тепло передается атому, он начинает вибрировать быстрее. Эта вибрация представляет собой форму кинетической энергии. Часть кинетической энергии передается электронам вокруг ядра.Это заставляет их «прыгать» из своей обычной оболочки в оболочку, находящуюся дальше от ядра. Когда электроны атома перемещаются таким образом с места, говорят, что он находится в возбужденном состоянии .

Это возбужденное состояние очень нестабильно, и электрон быстро возвращается в свою нормальную оболочку и в основное состояние. Когда это происходит, электрон высвобождает дополнительную энергию, которую он получил, в виде фотонов инфракрасного света .Эти фотоны невидимы для человеческого глаза.

Как лампочки зажигают свет?

Способность электронов преобразовывать тепло в инфракрасный свет можно использовать множеством интересных способов! Самый известный пример — лампа накаливания. Внутри стеклянной колбы находится небольшой кусок металла (нить , ) из вольфрама. Электрический ток пропускается через нить накала.Но это нелегко. Это потому, что нить накала действует как резистор. Резисторы нагреваются, когда через них проходит электричество. Настолько горячий, что выделяет достаточно энергии, чтобы нить накала светилась. По этой же причине элементы для приготовления пищи на электрической плите светятся красным при нагревании.

Знаете ли вы?

Вольфрамовая нить накаливания в лампе накаливания при использовании нагревается до более чем 2 000 градусов Цельсия!

Одна из причин отказа от использования ламп накаливания заключается в том, что большая часть потребляемой энергии — до 95 процентов — расходуется на нагревание нити, а не на производство света.Это пустая трата энергии!

Как зажигают фейерверки?

Fireworks также работает по тому же принципу. Фейерверки делают из различных соединений, содержащих металлы. При нагревании эти соединения дают свет разного цвета. Металлы, которые поглощают более высокие энергии, будут выделять более короткие длины волны света (например, синий свет), когда их электроны возвращаются в свое основное состояние.Металлы, которые поглощают более низкие энергии, будут выделять более длинные волны света (например, красный свет), когда их электроны возвращаются в свое основное состояние.

Знаете ли вы?

Производство цветов в фейерверках — это изящное искусство, и специалисты по фейерверкам очень тщательно следят за своими рецептами цветов!

Итак, вот оно. Тепло и свет идут рука об руку, создавая удивительные вещи.От освещения наших домов до освещения ночи!

Температура воспламенения — обзор

4.4 Температура самовоспламенения (AIT)

Температура самовоспламенения или температура воспламенения — это минимальная температура, при которой вещество в воздухе должно быть нагрето, чтобы инициировать или вызвать самоподдерживающееся горение независимо от источника нагрева. Это внешнее свойство, то есть значение зависит от экспериментального метода, который используется для его определения. Наиболее значимыми факторами, влияющими на измерение AIT, являются отношение объема к поверхности источника возгорания (т.е.е., горячая проволока по сравнению с нагретой чашкой даст разные результаты). По этой причине температуры воспламенения всегда следует рассматривать как приблизительные, а не как точные характеристики материала.

Для прямых парафиновых углеводородов (например, метана, этана, пропана и т. Д.) Общепринятые температуры самовоспламенения уменьшаются по мере увеличения количества атомов углерода парафина (например, этан 540 ° C (1004 ° F) и октановое число 220 ° C (428 ° C)). ° F).

Некоторые распространенные АИТ для нефтяных материалов при нормальных условиях перечислены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Температура самовоспламенения обычных материалов

Математический метод получения общего приближения температуры воспламенения углеводородов на основе молекулярной массы пара приведен в Руководстве по противопожарной защите NFPA.В нем говорится, что температура самовоспламенения парафинового ряда углеводородов снижается по мере увеличения молекулярной массы вещества. Приведен рисунок, по которому, если известна «средняя длина углеродной цепи», минимальная температура воспламенения может быть теоретически аппроксимирована.

Для углеводородных смесей, содержащих только парафиновые компоненты, приблизительную температуру воспламенения можно сделать, используя среднюю молекулярную массу вещества. Его можно оценить, умножив молекулярную массу каждого чистого пара на его концентрацию (т.е.е., измеренный процент) в смеси, чтобы получить среднюю молекулярную массу смеси (средняя длина углеродной цепи 0). Как только это станет известно, его можно сравнить с температурой воспламенения известного вещества с таким же весом или сделать ссылку на цифру в Справочнике по противопожарной защите NFPA. Фактический лабораторный отбор проб нескольких парафиновых смесей и их проверенных АИТ с использованием этого математического метода подтвердил, что это жизнеспособный расчетный инструмент, обеспечивающий консервативную оценку.На рисунке 4.1 представлен пример этого метода расчета. Если основные решения требуются на основе температур самовоспламенения, всегда лучше провести лабораторные испытания для определения температуры самовоспламенения.

Рисунок 4.1. Пример метода аппроксимации температуры самовоспламенения.

При общем осмотре, если большой процент парафинового газа с высокой температурой воспламенения сосуществует в смеси с парафиновым газом с низкой температурой воспламенения, можно сделать вывод, что смесь будет иметь более высокую температуру воспламенения, чем у газа с низкой температурой воспламенения. (е.г., 90% пропана, 10% гексана).

Это может быть подтверждено тем фактом, что там, где молекула высокомолекулярного углеводорода преобразуется путем горения, для поддержания реакции требуется меньше энергии, чем для молекулы, содержащей более низкую молекулярную массу (меньше энергии). Это связано с тем, что для высвобождения высокомолекулярного углеводородного вещества используется больше энергии.

Этот принцип применяется только к углеводородам с прямой цепью и не подходит, если задействованы другие типы веществ (например,г., водород).

Температура самовоспламенения жизненно важна для проектирования технологического процесса, поскольку это температура для предотвращения или устранения легкодоступных источников воспламенения, которая указывается для некоторого производственного оборудования, например, рабочие температуры электрического оборудования, осветительных приборов и т. Д.

Пример: NGL Процентная концентрация жидкости в нижней части колонки (по результатам анализа пробы).

Детский научный эксперимент со светящейся палочкой | Scholastic

Игра со светящимися палочками — это увлекательный практический способ для вашего молодого ученого увидеть, как можно преобразовать энергию из накопленной химической энергии в световую.Просто погрузив светящиеся палочки в воду, ваш ребенок может наблюдать, как изменяется яркость, вызванная химической реакцией, в зависимости от температуры. Вот как:

Что вам понадобится

• Не менее 3 светящихся палочек одинакового размера и цвета
• 2 поролоновые чашки
• Термометр (по желанию)
• Ледяной
• Щипцы кухонные
• Перманентный маркер

Что делать

Шаг 1: Дайте ребенку понаблюдать за светящейся палочкой.Спросите, что она видит, когда внимательно на это смотрит. Скажите ей, что пузырьки содержат химические вещества.

Шаг 2: Наполните одну чашку пеной горячей водой из-под крана.

Шаг 3. Попросите ребенка добавить лед во вторую чашку и наполнить ее холодной водой.

Шаг 4: Используйте перманентный маркер, чтобы пометить одну палочку как «горячую», одну — как «холодную», а третью — как «комнатную температуру».

Шаг 5: Пусть ваш юный ученик согнет каждую из трех светящихся палочек до тех пор, пока они не треснут (чтобы активировать их).Попросите ее встряхнуть палочки, чтобы смешать химические вещества внутри.

Шаг 5: Спросите, думает ли она, что светящаяся палочка будет светиться ярче в горячей или холодной воде.

Шаг 6: Используйте щипцы, чтобы поместить одну светящуюся палочку в горячую воду, а другую — в ледяную. Оставьте третью светящуюся палочку на столе. (Солнцезащитные очки необязательны, просто для удовольствия!)

Шаг 7: Помогите своему ребенку установить таймер на три минуты и попросите его понаблюдать за светящимися палочками, чтобы увидеть, что происходит.

Шаг 8: Через три минуты выньте светящиеся палочки из воды и поместите их рядом на столе со светящейся палочкой комнатной температуры.Спросите ребенка, видит ли он разницу между ними.

Шаг 9: Попросите ребенка расположить палочки по порядку от самых ярких до самых тусклых. Было ли ее предположение верным?

Шаг 10: Необязательно: пусть она протестирует то же самое, используя светящиеся палочки разного цвета, чтобы увидеть, светятся ли одни цвета ярче других.

Обогащение

Взломайте две светящиеся палочки, чтобы активировать их. Положите одну в морозилку на ночь. Другой оставьте при комнатной температуре. На следующее утро сравните их.

Наука за весельем

Накопленная энергия называется потенциальной энергией. Светящиеся палочки содержат потенциальную энергию в виде химических веществ: флуоресцентных красителей и химического вещества, называемого перекисью водорода. Никакой свет не может быть выпущен, пока химические вещества не смешаны вместе.

Когда вы смешиваете химические вещества вместе, раскалывая светящуюся палочку, они вступают в реакцию с образованием новых химикатов и высвобождают избыточную энергию в виде света, преобразуя химическую энергию в энергию света.Насколько ярко светятся палочки, зависит от температуры окружающей среды.

Добавление тепла к химической реакции ускоряет ее, поэтому добавление тепла к светящейся палочке заставляет ее производить больше световой энергии в течение короткого периода времени. Однако более холодная светящаяся палочка будет светиться дольше, поскольку она медленнее реагирует и выделяет световую энергию.

—

Вы можете найти больше экспериментов, подобных этому, на сайте kitchenpantryscientist.com, а также в моих книгах Kitchen Science Lab for Kids (Quarry Books), Outdoor Science Lab for Kids (Quarry Books) и моей будущей книге STEAM Lab для Дети: 52 творческих проекта по науке, технологиям, искусству и математике (доступно везде, где продаются книги).

Все фото © Energy Lab for Kids (Quarry Books 2017)

Постоянное свечение, зависящее от температуры: оценка оптимальной рабочей температуры

Температура и скорость химической реакции | Глава 6: Химические изменения

Тебе это нравится? Не любить это? Пожалуйста, уделите время и поделитесь с нами своим мнением. Спасибо!

Урок 6.4

Ключевые понятия

• Реагенты должны двигаться достаточно быстро и достаточно сильно ударить друг друга, чтобы произошла химическая реакция.
• Повышение температуры увеличивает среднюю скорость молекул реагента.
• По мере того, как все больше молекул движется быстрее, количество молекул, движущихся достаточно быстро, чтобы реагировать, увеличивается, что приводит к более быстрому образованию продуктов.

Резюме

Учащиеся приготовят те же два прозрачных бесцветных раствора (раствор пищевой соды и раствор хлорида кальция) из Урока 3. Они помогут спланировать эксперимент, чтобы увидеть, влияет ли температура растворов на скорость их реакции.Затем студенты попытаются объяснить на молекулярном уровне, почему температура влияет на скорость реакции.

Цель

Учащиеся смогут определять и контролировать переменные для разработки эксперимента, чтобы увидеть, влияет ли температура на скорость химической реакции. Студенты смогут объяснить на молекулярном уровне, почему температура реагентов влияет на скорость реакции.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному каждому учащемуся, если это указано в упражнении.Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ученики носите правильно подогнанные очки.

Материалы для демонстрации

• Горячая вода в изолированном стакане
• Ледяная вода в изолированном стакане
• 2 светящиеся палочки

Материалы для каждой группы

• Пищевая сода
• Хлорид кальция
• Вода
• Цилиндр градуированный
• Весы или мерная ложка (чайная ложка)
• 2 широких (9 унций) прозрачных пластиковых стакана
• 4 маленьких прозрачных пластиковых стакана
• 2 пластиковых контейнера для деликатесов
• Горячая вода (40–50 ° C)
• Холодная вода (0–5 ° C)
• Малярная лента
• Ручка

1. Проведите демонстрацию с помощью светящихся палочек, чтобы представить идею о том, что температура может влиять на скорость химической реакции.

   Вопрос для расследования

   Как нагревание или охлаждение светящейся палочки влияет на ее химическую реакцию?

   Материалы для демонстрации

   • Горячая вода в изолированном стакане
   • Ледяная вода в изолированном стакане
   • 2 светящиеся палочки

   Подготовка учителей

   Не включайте светящиеся палочки, когда готовитесь к демонстрации.Поместите одну светящуюся палочку в горячую воду, а другую — в ледяную до прихода учеников. Перед демонстрацией светящиеся палочки должны быть в воде как минимум за пару минут.

   Сообщите ученикам, что вы нагрели одну светящуюся палочку и охладили другую.

   Спросите студентов:

   Как запустить светящуюся палочку?

   Сгибайте палку, пока не услышите хлопок.

   Что делать, если вы хотите, чтобы ваша светящаяся палочка прослужила дольше?

   Поместите светящуюся палочку в морозильную камеру, когда вы ее не используете.

   Объясните: когда ученики сгибают палку, чтобы запустить ее, они ломают небольшой контейнер, наполненный химическим веществом, внутри световой палки. После разрушения химические вещества, которые были разделены, объединяются и вступают в реакцию друг с другом. Если положить светящуюся палочку в морозильную камеру, чтобы она прослужила дольше, температура может иметь какое-то отношение к скорости химической реакции.

   Процедура

   1. Извлеките светящиеся палочки из горячей и холодной воды.

   2. Попросите двух учеников согнуть и включить светящиеся палочки.

   3. Покажите ученикам светящиеся палочки и спросите их, что они наблюдают. Вы можете разносить палки по классу, чтобы они почувствовали разницу в температуре.

   Ожидаемые результаты

   Теплый светящийся стержень будет ярче холодного.

   Спросите студентов:

   Как узнать, происходит ли химическая реакция быстрее или медленнее в каждой светящейся палочке?

   Теплая светящаяся палочка ярче, поэтому химическая реакция может протекать быстрее.Холодная светящаяся палочка не такая яркая, поэтому химическая реакция может протекать медленнее.

   Некоторые люди кладут светящиеся палочки в морозильную камеру, чтобы они прослужили дольше. Как вы думаете, почему это работает?

   Химическая реакция, происходящая в световой палке, в холодном состоянии протекает медленнее.

   Считаете ли вы, что использование более теплых реагентов увеличивает скорость других химических реакций? Почему?

   Разумно думать, что температура влияет на скорость других химических реакций, потому что температура влияет на эту реакцию.

2. Спросите студентов, как они могут поставить эксперимент, чтобы выяснить, влияет ли температура реагентов на скорость реакции.

   Обсудите со студентами химические реакции, которые они провели на последнем уроке. Они объединили раствор хлорида кальция с раствором пищевой соды. Они увидели, что при объединении растворов образовывались твердое вещество и газ. Скажите учащимся, что они согреют и охладят раствор хлорида кальция и раствор пищевой соды, чтобы выяснить, влияет ли температура на скорость химической реакции.

   Спросите студентов:

   Сколько наборов решений мы должны использовать?

   Студенты должны использовать два набора — один с подогревом, а другой с охлаждением. Скажите студентам, что они будут использовать ванны с горячей и холодной водой, как в демонстрации, для нагрева и охлаждения растворов.

   Должны ли нагретые образцы раствора пищевой соды и раствора хлорида кальция быть такими же, как охлажденные образцы?

   Да.Следует использовать образцы того же раствора и такое же количество холодного раствора, что и теплого раствора.

   В демонстрации светящейся палочки мы могли бы сказать, что реакция происходила быстрее, если бы свет был ярче. Как мы можем узнать, происходит ли реакция в этой химической реакции быстрее?

   Химическая реакция происходит быстрее, чем больше продукции производится. Мы должны искать больше пузырьков (двуокиси углерода) и большего количества белого осадка (карбонат кальция).

3. Попросите учащихся нагреть пару реагентов и охладить другую и сравнить количество продуктов в каждой реакции.

   Вопрос для расследования

   Влияет ли температура реагентов на скорость химической реакции?

   материалов для каждой группы

   • Пищевая сода
   • Хлорид кальция
   • Вода
   • Цилиндр градуированный
   • Весы или мерная ложка (½ чайной ложки)
   • 4 маленьких пластиковых стаканчика
   • 2 пластиковых контейнера для деликатесов
   • Горячая вода (около 50 ° C)
   • Холодная вода (0–5 ° C)
   • Малярная лента
   • Ручка

   Процедура

   1. Приготовьте раствор пищевой соды

      1. Используйте малярную ленту и ручку, чтобы промаркировать 2 небольших пластиковых стаканчика с раствором пищевой соды и 2 небольших пластиковых стаканчика с раствором хлорида кальция.
      2. С помощью градуированного цилиндра добавьте 20 мл воды в одну из чашек с раствором пищевой соды.
      3. Добавьте 2 г (около ½ чайной ложки) пищевой соды в воду в чашке с этикеткой. Взбивайте, пока не растворится как можно больше пищевой соды. (На дне чашки может быть нерастворенная пищевая сода.)
      4. Налейте половину раствора пищевой соды в другую чашку с раствором пищевой соды.

   2. Приготовьте раствор хлорида кальция

      1. С помощью градуированного цилиндра добавьте 20 мл воды в одну из чашек с раствором хлорида кальция.
      2. Добавьте 2 г (около ½ чайной ложки) хлорида кальция в воду в чашке с этикеткой. Помешивайте, пока хлорид кальция не растворится.
      3. Налейте половину вашего раствора хлорида кальция в другую чашку с раствором хлорида кальция.

   3. Нагрев и охлаждение растворов

      1. Налейте горячую воду в одну пластиковую емкость и холодную воду в другую, пока они не будут заполнены примерно на.Вода не должна быть очень глубокой. Это ваши ванны с горячей и холодной водой.
      2. Поместите в горячую воду одну чашку раствора пищевой соды и одну чашку раствора хлорида кальция. Осторожно покрутите чашки в воде примерно 30 секунд, чтобы нагреть растворы.
      3. Ваш партнер должен поместить и подержать одну чашку раствора пищевой соды и одну чашку раствора хлорида кальция в холодной воде. Осторожно покрутите чашки в воде примерно 30 секунд, чтобы охладить растворы.

   4. Объедините решения

      1. В то же время вы и ваш партнер должны комбинировать два теплых решения друг с другом и два холодных решения друг с другом.

   Ожидаемые результаты

   Теплые растворы реагируют немедленно и намного быстрее, чем холодные. В объединенных теплых растворах быстро появятся пузырьки и частицы белого твердого вещества.Холодные растворы станут мутно-серыми и останутся такими на некоторое время. Со временем объединенные растворы постепенно станут белыми и пузырьками, и появятся частицы белого твердого вещества.

4. Обсудите наблюдения студентов.

   Спросите студентов:

   Влияет ли температура реагентов на скорость химической реакции?

   Да. Теплые растворы реагируют намного быстрее, чем холодные.

5. Покажите студентам, что более быстро движущиеся молекулы в теплых реагентах ударяют друг друга с большей энергией и, следовательно, с большей вероятностью вступят в реакцию.

   Спросите студентов:

   На молекулярном уровне, как вы думаете, почему теплые растворы реагируют быстрее, чем холодные?

   Объясните учащимся, что для реакции молекул реагентов им необходимо войти в контакт с другими молекулами реагентов с достаточной энергией, чтобы определенные атомы или группы атомов разошлись и рекомбинировали, чтобы образовать продукты.Когда реагенты нагреваются, средняя кинетическая энергия молекул увеличивается. Это означает, что больше молекул движутся быстрее и сталкиваются друг с другом с большей энергией. Если большее количество молекул ударяется друг о друга с достаточной энергией для реакции, скорость реакции увеличивается.

   Спроецируйте анимацию. Молекулы сталкиваются и реагируют.

   Укажите, что более медленно движущиеся молекулы ударяются и отскакивают, не реагируя. Но более быстрые молекулы ударяют друг друга с достаточной энергией, чтобы разорвать связи и отреагировать.

6. Представьте идею о том, что для протекания некоторых химических реакций необходимо добавлять энергию.

   Сообщите учащимся, что реакция между раствором пищевой соды и раствором хлорида кальция происходит при комнатной температуре. Студенты увидели, что скорость реакции можно ускорить, если реагенты нагреть, и замедлить, если реагенты охладить.

   Объясните, что существует множество реакций, которые вообще не происходят при комнатной температуре.Чтобы эти реакции произошли, реагенты необходимо нагреть. Когда они нагреваются, у реагентов достаточно энергии для реакции. Часто, как только реакция началась, энергии, произведенной самой реакцией, достаточно, чтобы она продолжалась.

   Спроецируйте видео «Вулкан из дихромата аммония» из «Химии оживает», том 1.

   Скажите студентам, что для начала этой реакции требуется тепло, но выделяется достаточно тепла для продолжения реакции. Вы также можете упомянуть студентам, что обычная горящая свеча работает точно так же.Воск свечи и кислород не вступают в реакцию, пока не будет добавлен жар спички. Затем тепло горящего воска обеспечивает тепло, чтобы поддерживать реакцию.

AutoMeter 4535 Датчик температуры воды 2-5 / 8 дюймов, Ultra-Nite Glow

Подробности

Цвет иглы:

Флуоресцентный красный

Тип освещения:

Светящийся в темноте циферблат

Включает монтажный кронштейн (и):

да

Включенные трубки:

4 фут.Капиллярная трубка

Информация

Манометры Auto Meter Pro-Comp с синей анодированной лицевой панелью разработаны для экстремальных условий гонок по бездорожью. Измеритель температуры представляет собой полностью герметичный водонепроницаемый корпус, не пропускающий влагу и мусор, поэтому его можно промыть из шланга после гонок.Лицо Ultra-Nite, светящееся в темноте, устраняет необходимость в контровом свете. Сохраняет их простыми и сухими. Механическое управление диаметром 2-5 / 8 дюймов.

Графики

Советы по установке

Поставляется со следующими продуктами AutoMeter:

Адаптеры / фитинги: 1/2 «NPT переходник / фитинг.
Трубка: Капиллярная трубка длиной 4 фута
Монтажное оборудование: 3245

Переходник / фитинг в комплекте

Примечания

Важные сообщения

• Получите БЕСПЛАТНУЮ доставку, если ваш заказ включает этот товар на сумму более 99 долларов! Наземная доставка только на территории США.

Использование некоторых деталей запрещено в Калифорнии или других штатах с аналогичными законами / постановлениями.