ΤΟ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ
Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας. Η βασική πηγή ενέργειας για τη Γη είναι ο Ήλιος. Το χειμώνα η ενέργεια που φτάνει σε μας από τον Ήλιο είναι λιγότερη απ' ό,τι το καλοκαίρι, γι' αυτό η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη. Το χειμώνα χρειαζόμαστε συμπληρωματική ενέργεια, για να θερμάνουμε τους χώρους στους οποίους ζούμε. Η θερμοκρασία στην οποία ο άνθρωπος νιώθει άνετα στον χώρο είναι περίπου 20ο C.
Με ειδικά όργανα, τα θερμόμετρα, μπορούμε να μετρήσουμε με ακρίβεια τη θερμοκρασία του σώματός μας. Η φυσιολογική θερμοκρασία του ανθρώπου είναι περίπου 37ο C. Με θαυμαστό τρόπο ο ανθρώπινος οργανισμός διατηρεί τη θερμοκρασία αυτή σταθερή, εκτός και αν είμαστε άρρωστοι. Θερμόμετρα δε χρησιμοποιούμε όμως μόνο, για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία του σώματός μας. Τα βλέπουμε γύρω μας καθημερινά: στο σπίτι, στα όργανα του αυτοκινήτου, στα ψυγεία...
|
Ο πρώτος που προσπάθησε να κατασκευάσει θερμόμετρο ήταν ο Γαλιλαίος, το 1592. Κατασκεύασε ένα θερμόμετρο που λειτουργούσε με αέρα που ήταν κλεισμένος μέσα σε έναν σωλήνα. Καθώς όμως το θερμόμετρο λειτουργούσε με αέρα, επηρεαζόταν από τις μεταβολές του καιρού.
Ο Φερδινάρδος Β' των Μεδίκων έλυσε το 1654 το πρόβλημα αυτό κατασκευάζοντας ένα κλειστό θερμόμετρο που λειτουργούσε με νερό. Αργότερα, κατασκευάστηκαν και θερμόμετρα που λειτουργούσαν με οινόπνευμα. |
Το 1714 ο Γερμανός φυσικός Daniel Fahrenheit, χρησιμοποίησε αντί για οινόπνευμα υδράργυρο.
|
Ο Άντερς Κέλσιος ήταν Σουηδός αστρονόμος. Το 1742 πρότεινε μία κλίμακα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η οποία φέρει το όνομά του. Ο Κέλσιος χρησιμοποίησε ένα θερμόμετρο που δεν είχε κλίμακα. Σημείωσε 0 στη θέση όπου βρισκόταν η στάθμη του όταν το θερμόμετρο βρισκόταν μέσα στο μείγμα νερού-πάγου και το100 στη θέση όπου βρισκόταν η στάθμη του όταν το θερμόμετρο βρισκόταν μέσα στο νερό που βράζει. Στη συνέχεια χώρισε την απόσταση ανάμεσα στα δυο αυτά σημεία σε 100 ίσα μέρη και ονόμασε κάθε ένα μέρος 1 βαθμό Κελσίου (1° C).
|
Αργότερα έγιναν και άλλες κλίμακες από άλλους επιστήμονες, όπως από τον Κέλβιν, το 1848 περίπου.
Εμείς χρησιμοποιούμε κυρίως την κλίμακα του Κέλσιου.
|
Ας παίξουμε λίγο τώρα!
Κούνησε τον δείκτη του θερμομέτρου. Πάτησε πάνω σε ένα θερμόμετρο.
Κούνησε τον δείκτη του θερμομέτρου. Πάτησε πάνω σε ένα θερμόμετρο.
|
|
ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ - ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ: Δύο έννοιες διαφορετικές
Η θερμοκρασία είναι μια έννοια που μας βοηθά να περιγράψουμε πόσο θερμό ή ψυχρό είναι ένα σώμα. Όταν ένα σώμα είναι θερμό, λέμε ότι έχει υψηλή θερμοκρασία, όταν είναι ψυχρό, λέμε ότι έχει χαμηλή θερμοκρασία. Τη θερμοκρασία τη μετράμε με ειδικά όργανα, τα θερμόμετρα.
Όπως όλες οι αλλαγές γύρω μας, έτσι και η αλλαγή της θερμοκρασίας οφείλεται στην ενέργεια. Μία από τις μορφές ενέργειας είναι η θερμική ενέργεια.
Θερμική ενέργεια ονομάζουμε την κινητική ενέργεια των μορίων λόγω των συνεχών και τυχαίων κινήσεών τους. Όσο περισσότερη θερμική ενέργεια έχει ένα σώμα (όσο μεγαλύτερη κινητικότητα έχουν τα μόρια του), τόσο μεγαλύτερη είναι και η θερμοκρασία του. |
ΤΗΞΗ - ΠΗΞΗ
Η μετατροπή των στερεών σωμάτων σε υγρά ονομάζεται τήξη . Κάθε στερεό σώμα μετατρέπεται σε υγρό σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η οποία ονομάζεται θερμοκρασία τήξης. Όση ώρα διαρκεί η τήξη, η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή.
Το αντίστροφο φαινόμενο, η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό, ονομάζεται πήξη . Κατά την πήξη το σώμα αποβάλλει θερμότητα στο περιβάλλον.Όση ώρα διαρκεί η πήξη, η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή. Για κάθε σώμα οι θερμοκρασίες τήξης και πήξης είναι ίσες. |
Τήξη γυαλιού Τήξη - Πήξη σοκολάτας Πώς φτιάχνουμε γυάλινα αντικείμενα
|
|
|
Παίζουμε με διάφορα αντικείμενα και παρατηρούμε την αλλαγή στη φυσική τους κατάσταση
Πηγή: Γιάννης Σουδίας http://anoixtosxoleio.weebly.com/
ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ
Όταν ένα υγρό απορροφά θερμότητα, ένα μέρος του αλλάζει φυσική κατάσταση και γίνεται αέριο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται εξάτμιση . Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού και όχι από όλη τη μάζα του.
Η αλλαγή φυσικής κατάστασης από αέρια σε υγρή ονομάζεται συμπύκνωση ή υγροποίηση . Κατά την υγροποίηση το αέριο αποβάλλει ενέργεια και γίνεται υγρό. |
Δες εδώ πώς μπορούμε, εφαρμόζοντας το φαινόμενο της εξάτμισης και της συμπύκνωσης, να αφαλατώσουμε το νερό (να πάρουμε δηλαδή καθαρό νερό από το αλατόνερο). Όταν θερμαίνουμε το νερό δημιουργούνται υδρατμοί (εξάτμιση) οι οποίοι καθώς περνούν από το σημείο του σωλήνα που ψύχεται με κρύο νερό συμπυκνώνονται (συμπύκνωση ή υγροποίηση).
|
Πηγή: eclass31.weebly.com
|
Ο κύκλος του νερού
ΒΡΑΣΜΟΣ
Όταν θερμαίνουμε ένα υγρό, αυτό απορροφά θερμότητα. Η θερμοκρασία του αυξάνεται. Σε κάποια συγκεκριμένη θερμοκρασία, χαρακτηριστική για το υγρό, αυτό αρχίζει σταδιακά να αλλάζει φυσική κατάσταση και από υγρό να γίνεται αέριο. Η αλλαγή αυτή γίνεται σε όλη τη μάζα του υγρού και όχι, όπως στην εξάτμιση, μόνο από την ελεύθερη επιφάνειά του. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται βρασμός. Όσο διαρκεί ο βρασμός, η θερμοκρασία του υγρού δε μεταβάλλεται, παρά την απορρόφηση ενέργειας.
|
|
Η θερμοκρασία βραμού κάθε καθαρής ουσίας, που βρίσκεται σε ανοιχτό δοχείο, είναι διαφορετική και χαρακτηριστική για την συγκεκριμένη ουσία.
Ας δούμε σε ποια θερμοκρασία βράζουν το νερό και το οινόπνευμα. Δημιουργός: Γρηγόρης Ζερβός http://eclass31.weebly.com/ |
Βρασμός νερού σε ιδανικές συνθήκες. Βράζει στους 100οC.
|
Σε ιδανικές συνθήκες, δηλαδή όταν το νερό δεν περιέχει καθόλου άλατα και βρισκόμαστε κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, η θερμοκρασία βρασμού του νερού είναι 100oC.
Ας δούμε σε το θερμοκρασία βράζει όταν δεν υπάρχουν ιδανικές συνθήκες.... |
Βρασμός νερού με την προσθήκη αλατιού. (μη καθαρή ουσία)Βράζει στους 103οC.
|
Βρασμός νερού σε υψόμετρο. (μακριά από την επιφάνεια της θάλασσας) Βράζει στους 90οC.
|
|
|
Δημιουργός: Γρηγόρης Ζερβός http://eclass31.weebly.com/
Πάτα πάνω στην εικόνα.
Πηγή:digitalschool.minedu.gov.gr
ΘΕΡΜΑΙΝΟΝΤΑΣ ΚΑΙ ΨΥΧΟΝΤΑΣ ΤΑ ΣΤΕΡΕΑ
Όλα τα σώματα, στερεά, υγρά και αέρια, διαστέλλονται ή συστέλλονται, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία.
Διαφορετικά στερεά διαστέλλονται και συστέλλονται σε διαφορετικό βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας.
Διαφορετικά στερεά διαστέλλονται και συστέλλονται σε διαφορετικό βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας.
Πάτησε πάνω στην εικόνα και άλλαξε την εποχή
για να δεις τι παθαίνουν τα καλώδια της ΔΕΗ!
για να δεις τι παθαίνουν τα καλώδια της ΔΕΗ!
Πηγή: Φωτόδεντρο
|
|
ΘΕΡΜΑΙΝΟΝΤΑΣ ΚΑΙ ΨΥΧΟΝΤΑΣ ΤΑ ΥΓΡΑ
Διαφορετικά υγρά διαστέλλονται και συστέλλονται σε διαφορετικό βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας.
Διαστολή και συστολή από τη σκοπιά του μικρόκοσμου
Όταν σε ένα στερεό σώμα προσφέρεται θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μεγαλώνουν. Η θερμοκρασία αυξάνεται και τα μόρια απομακρύνονται όλο και περισσότερο από τις μόνιμες θέσεις τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα και την αύξηση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή την αύξηση την ονομάζουμε διαστολή.
Αντίστροφα, όταν ένα στερεό σώμα αποβάλλει θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μικραίνουν. Η θερμοκρασία του πέφτει και οι αποστάσεις μεταξύ των μορίων μειώνονται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή τη μείωση την ονομάζουμε συστολή.
Ανάλογη με αυτή για τα στερεά είναι η εξήγηση της διαστολής και συστολής και για τα υγρά και τα αέρια.
Όταν σε ένα στερεό σώμα προσφέρεται θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μεγαλώνουν. Η θερμοκρασία αυξάνεται και τα μόρια απομακρύνονται όλο και περισσότερο από τις μόνιμες θέσεις τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα και την αύξηση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή την αύξηση την ονομάζουμε διαστολή.
Αντίστροφα, όταν ένα στερεό σώμα αποβάλλει θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μικραίνουν. Η θερμοκρασία του πέφτει και οι αποστάσεις μεταξύ των μορίων μειώνονται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή τη μείωση την ονομάζουμε συστολή.
Ανάλογη με αυτή για τα στερεά είναι η εξήγηση της διαστολής και συστολής και για τα υγρά και τα αέρια.
Πηγή: phet.colorado.edu
ΘΕΡΜΑΙΝΟΝΤΑΣ ΚΑΙ ΨΥΧΟΝΤΑΣ ΤΑ ΑΕΡΙΑ
Διαφορετικά υγρά διαστέλλονται και συστέλλονται περίπου στον ίδιο βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας.
ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΕΝΟΤΗΤΑΣ
Πάτα πάνω στις εικόνες για να θυμηθείς και μετά να παίξεις κάνοντας επανάληψη!
Δημιουργός: Θεόδωρος Αρβανιτίδης http://atheo.gr/
Δημιουργός: Θεόδωρος Αρβανιτίδης http://atheo.gr/
Πηγή: users.sch.gr/antafou
Τα κείμενα είναι από το βιβλίο της Φυσικής της Ε΄ Δημοτικού, οι εικόνες, τα βίντεο και τα παιχνίδια είναι από το διαδίκτυο και άλλα εκπαιδευτικά σάιτ.