Uzbudljivo istraživanje nevidljivih prijelaza topline postalo je stvarnost u OŠ Ivana Lovrića u Sinju zahvaljujući upotrebi termografske kamere. Ova tehnologija omogućuje nam da zavirimo u skriveni svijet prijelaza topline i proučavamo kako se toplina prenosi kroz različite materijale i objekte.

Termografska se kamera koristi infracrvenim zračenjem za snimanje topline koju objekti emitiraju. Termografski sustav pretvara oku nevidljivo, infracrveno zračenje, u vidljivu sliku.

Glavne komponente termografskog sustava jesu infracrvena kamera i računalo za obradu podataka. Za razliku od običnih kamera koje stvaraju slike u području vidljivog zračenja, infracrvene kamere rade u području valnih dužina infracrvenog zračenja.

Ovaj nevjerojatni uređaj omogućuje nam da vizualiziramo različite temperature na površinama, ističući područja s visokom i niskom temperaturom te prikazujući prijelaze topline.

Kad su sustavi u neposrednom dodiru, ovisno o agregatnom stanju sustava, toplina se prenosi kondukcijom (kruta tijela) ili konvekcijom (fluidi). Ako između sustava nema dodira, toplina se izmjenjuje elektromagnetskim valovima i zove se radijacija (zračenje).

Koristeći se termografskom kamerom Seek Thermal Reveal XR u svom istraživanju, učenici su snimali prijelaz topline s jedne metalne kocke na drugu metalnu kocku, istih dimenzija, ali različitih temperatura. Jednako dugo vremena snimali su prijelaz topline s metalne kocke na kocku jednakih dimenzija napravljene od drva i stakla. Prikazali su prijelaz topline sa zagrijane metalne kockice na podlogu od metala i stiropora.

Prikazali su što se događa kad u vruću vodu istodobno uronimo pločice jednakih dimenzija od cinka, bakra i olova. Objasnili su zašto se pri kuhanju koristimo drvenom i plastičnom, a ne metalnom žlicom. Učenici su uočili što se događa kad rukom djeluju na površinu stola. Prikazali su i promjenu temperature na metalnoj pločici koja se s jedne strane zagrijava svijećom.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Zanimljiv je bio prijelaz topline sa zagrijane grijaće ploče na posudu s vodom, kao i njezino zagrijavanje. Učenici su objasnili zašto vruće mlijeko često hladimo u posudi s vodom. Prikazali su gibanje teniske loptice iznad zagrijanog fena.

• 

• 

• 

Na kraju istraživanja zabilježili su što se događa kad žarulja na stalku istodobno osvjetljava bijelu i crnu metalnu ploču, učvršćene na jednakoj udaljenosti s obje strane žarulje, te tako objasnili zašto ljeti nosimo odjeću svijetlih boja.

Tijekom istraživanja učenici su saznali da termografska kamera ima različite praktične primjene. Koristi se u građevinskoj industriji za otkrivanje mjesta propuštanja topline u zgradama i izolaciju. Također se koristi u medicini za otkrivanje problema cirkulacije ili upala u tijelu. Njezina primjena seže čak i u područje sigurnosti, gdje se koristi za otkrivanje požara ili mjesta pregrijavanja na električnim instalacijama.

Istražujući i eksperimentirajući s termografskom kamerom, naši su učenici shvatili da razumijevanje procesa prijelaza topline može poboljšati stanje u mnogim područjima. Termografska kamera nije samo napredan uređaj već i izvor nadahnuća za naše učenike da se upuste u samostalna istraživanja. Korištenje kamerom u učionici promiče znanstvenu radoznalost i potiče razumijevanje temeljnih koncepata termodinamike. Učenici su otkrili da i najjednostavniji pokusi mogu potaknuti nevjerojatne spoznaje o svijetu oko nas.

■ Napisala: Andrea NORAC, učiteljica fizike ■ OŠ Ivana Lovrića, Sinj ■