探究為什麼-水溫與氣溫，超級比一比

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簡介

在氣溫非常高的夏天裡，在戶外的游泳池裡游泳是一種享受，因為身體泡在水中可以明顯的感受到比較不熱了，究竟水與空氣有什麼樣的物理性質差異，導致在相同的環境下，我們感受到的水溫與氣溫有所差異呢?本次的活動，將使用無線溫度感應器，探索水與空氣溫度的奧秘

活動所需材料與設備

• 無線溫度感應器(PS-3201) *2
• SPARKvue
• 燒杯
• 加熱器

活動流程

PART-A 從空氣進入水的溫度變化

1. 在燒杯中裝入水，並靜置一段時間
2. 開啟無線溫度感應器，並連接至SPARKvue軟體
3. 在軟體中建立溫度與時間座標圖
4. 點擊開始記錄
5. 當溫度量測值穩定後，將感應器探針浸入水中，觀察溫度的變化

PART-B 從水回到空氣的溫度變化

1. 先預測看看，如果現在感應器探針要從水回到空氣中，溫度變化的曲線為何?
2. 點擊開始記錄
3. 當溫度量測值穩定後，將感應器探針移至空氣中，觀察溫度的變化

PART-C 加熱過程中水與空氣的溫度變化

1. 1. 開啟加熱板，並將溫度設定於50~60^。C
   2. 將裝有水的燒杯放置於加熱板上
   3. 開啟第二個溫度感應器，並連接至SPARKvue軟體
   4. 透過軟體內工具，建立同時呈現兩個溫度感應器讀值座標圖
   5. 將其中一個感應器放入水中，另一個放置於加熱板上方(偵測探針不要觸碰加熱板上，可使用夾具設備使感應器懸吊於加熱板上方)
   6. 開啟加熱板的加熱功能，同時點擊測量
   7. 大約偵測30min後，點擊停止量測，並觀察溫度的變化

PART-D 長時間的水與空氣溫度變化

1. 將水移開加熱板，靜置於室溫下一段時間
2. 待水的溫度降至室溫後，將兩個溫度感應器以離線記錄的模式，分別偵測水與空氣的溫度
3. 記錄大約1天左右的時間(可放置隔夜)，觀察兩者溫度的變化

問題討論

1. 1. 在PART-A活動中，感應器從空氣進入到水中，溫度如何變化?並解釋可能的原因
   2. 在PART-B活動中，預測的曲線有和實際的一樣嗎?要如何說明PART-B的結果?
   3. 在PART-C活動中，水與空氣何者的溫度上升量較多?要如何解釋這個現象?
   4. 在PART-D活動中，可以觀察水與空氣何者較容易產生溫度變化?要如何判讀圖形中不斷變化的溫度?
   5. 總結4個活動結果，水與空氣具有什麼物理特性的差異，導致兩者產生不相同的溫度變化?

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