ΦΥΣΙΚΑ ΣΤ΄
Θερμοκρασία - Θερμότητα
Θεωρία, πειράματα, δραστηριότητες
Embedded Files
Εισαγωγή
Εισαγωγή
Με μια ματιά...
Η ροή της θερμότητας γίνεται με αγωγή, με ρεύματα και ακτινοβολία.
Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή. Στη μετάδοση με αγωγή δε μετακινείται ύλη.
Τα διάφορα σώματα χωρίζονται σε καλούς και κακούς αγωγούς της θερμότητας ανάλογα με το πόσο γρήγορα μεταδίδεται η θερμότητα σ' αυτά.
Στα υγρά και στα αέρια η θερμότητα μεταφέρεται κυρίως με ρεύματα. Στη μεταφορά της θερμότητας με ρεύματα μετακινείται ύλη που μεταφέρει ενέργεια.
Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία. Η ενέργεια του Ήλιου διαδίδεται μόνο με ακτινοβολία. Η διάδοση με ακτινοβολία είναι δυνατή και στο κενό.
Η θερμότητα απορροφάται από τις επιφάνειες των σωμάτων.
Τα σκουρόχρωμα σώματα απορροφούν περισσότερη ενέργεια απ' ότι τα ανοιχτόχρωμα σώματα.
Γλωσσάρι...
Θερμική ενέργεια ενός σώματος ονομάζουμε την κινητική ενέργεια των μορίων του λόγω των συνεχών και τυχαίων κινήσεών του.
Θερμότητα ονομάζουμε την ενέργεια μόνο όταν αυτή ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας.
Καλός αγωγός της θερμότητας ονομάζεται το υλικό που επιτρέπει τη γρήγορη μετάδοση της θερμότητας.
Θερμομονωτικά ονομάζουμε τα σώματα που εμποδίζουν τη μετάδοση της θερμότητας.
Όλα τα φαινόμενα που είναι σχετικά με τη θερμότητα ονομάζονται θερμικά φαινόμενα. Οι άνθρωποι μελετούν τα θερμικά φαινόμενα εδώ και χιλιάδες χρόνια, για να καλύψουν τις ανάγκες τους και να βελτιώσουν τις συνθήκες της ζωής τους. Το ερώτημα: «Πώς φτάνει στη γη η ζωογόνα θερμότητα από τον ήλιο;» υπήρξε θεμελιώδες για τον άνθρωπο.
Η μελέτη των θερμικών φαινομένων οδήγησε τον άνθρωπο στο να χρησιμοποιήσει τη θερμότητα για να μαγειρέψει την τροφή του και να παρατηρήσει ότι τα ρούχα που είναι κατασκευασμένα από μαλλί τον κρατούν ζεστό τον χειμώνα, ενώ αυτά που είναι κατασκευασμένα από βαμβάκι τον κρατούν δροσερό τις ζεστές καλοκαιρινές μέρες.
Ο άνθρωπος γρήγορα κατάλαβε ότι τα σκουρόχρωμα αντικείμενα απορροφούν περισσότερη θερμότητα από τα ανοιχτόχρωμα και έδωσε στα ρούχα, τα αυτοκίνητα και τα αντικείμενα το χρώμα που θα τους εξασφάλιζε την κατάλληλη θερμοκρασία.
Παρατήρησε ότι τα σκεύη από μέταλλο ζεσταίνονται πολύ στη φωτιά και έτσι τους πρόσθεσε χερούλια, στην αρχή από ξύλο και πολύ αργότερα από πλαστικό, για να μπορεί να τα πιάνει. Πρόσεξε τα πουλιά να αιωρούνται, να «πλανάρουν» στον αέρα χωρίς να κινούν τις φτερούγες τους και αναρωτήθηκε γιατί. Όταν ανακάλυψε ότι τα πουλιά εκμεταλλεύονται την ανοδική κίνηση των θερμών ρευμάτων αέρα, κατασκεύασε αερόστατα και μετά ανεμόπτερα για να πετά με τα... δικά του φτερά. Εκμεταλλεύτηκε τη μετάδοση της θερμότητας με ρεύματα για να κατασκευάσει συστήματα κεντρικής θέρμανσης και ξεπέρασε τις δυσκολίες του χειμώνα.
Η γνώση που του εξασφάλισε η μελέτη των θερμικών φαινομένων τον οδήγησε στο να κατασκευάσει νέα υλικά, άλλα καλούς και άλλα κακούς αγωγούς της θερμότητας και τον βοηθά να προβλέψει τον καιρό.
Φιλλένια Σιδέρη - Νότα Λαζαράκη
ΦΕ1: Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή
ΦΕ1: Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή
Θερμότητα ονομάζεται η ενέργεια που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο (από το θερμότερο στο ψυχρότερο) λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας.
Θερμοκρασία ονομάζεται το μέγεθος το οποίο μας βοηθάει να περιγράψουμε πόσο θερμό ή πόσο ψυχρό είναι ένα σώμα.
Όταν τα σώματα αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία, παύει να υπάρχει ροή θερμότητας (θερμική ισορροπία).
Μετάδοση της θερμότητας με αγωγή ονομάζεται η απευθείας μετάδοση της θερμότητας από σημείο σε σημείο μέσα από ένα στερεό υλικό σώμα. Στη μετάδοση της θερμότητας με αγωγή, δεν μετακινείται ύλη.
Αν τοποθετήσουμε το ένα άκρο μιας μεταλλικής βελόνας πλεξίματος επάνω από τη φλόγα ενός καμινέτου, πολύ γρήγορα θα διαπιστώσουμε ότι και στο άλλο άκρο η θερμοκρασία αυξάνεται.
Η θερμότητα μεταδίδεται από το θερμότερο προς το ψυχρότερο άκρο της βελόνας. Τη μετάδοση της θερμότητας μέσα από ένα υλικό σώμα την ονομάζουμε μετάδοση με αγωγή. Ανάλογα με το πόσο καλά μεταδίδεται η θερμότητα σε ένα υλικό, το υλικό αυτό το χαρακτηρίζουμε καλό ή κακό αγωγό της θερμότητας.
Κατά τη μετάδοση της θερμότητας με αγωγή, τα μόρια του σώματος που βρίσκονται σε περιοχές με υψηλότερη θερμοκρασία μεταδίδουν τη θερμότητα σε γειτονικά τους μόρια που βρίσκονται σε περιοχές με χαμηλότερη θερμοκρασία.
Η μετάδοση μπορεί να γίνεται και από μόρια ενός σώματος σε μόρια άλλου σώματος χαμηλότερης θερμοκρασίας, όταν τα σώματα είναι σε επαφή.
ΦΕ2: Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα
ΦΕ2: Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα
Η θερμότητα στα υγρά και στα αέρια μεταφέρεται και με ρεύματα. Το θερμό νερό και ο θερμός αέρας μετακινούνται προς τα πάνω μεταφέροντας θερμότητα. Τη μετακίνηση του θερμού αέρα προς τα πάνω μπορούμε να τη διαπιστώσουμε εύκολα τοποθετώντας τα χέρια μας πάνω από ένα θερμαντικό σώμα. Καθώς ο θερμός αέρας μετακινείται, μεταφέρει θερμότητα. Κατά τη μεταφορά της θερμότητας με ρεύματα μετακινείται ύλη, αντίθετα από τη μετάδοση με αγωγή, κατά την οποία δε μετακινείται ύλη.
Όταν στα υγρά και στα αέρια υπάρχουν περιοχές με διαφορετική θερμοκρασία, τα μόρια μετακινούνται από τις περιοχές με τη μεγαλύτερη προς τις περιοχές με τη μικρότερη θερμοκρασία. Κατά τη μετακίνησή τους αυτή μεταφέρουν ενέργεια. Μακροσκοπικά τη μετακίνηση αυτή την αντιλαμβανόμαστε ως ρεύματα.
ΦΕ3: Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία
ΦΕ3: Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία
Η βασικότερη πηγή ενέργειας για τον πλανήτη μας είναι ο Ήλιος. Η θερμότητα από τον Ήλιο δεν μπορεί να μεταδοθεί με αγωγή ούτε να μεταφερθεί με ρεύματα, αφού στο διάστημα δεν υπάρχει ύλη. Η θερμότητα του Ήλιου διαδίδεται ώς τη Γη με ακτινοβολία. Ο Ήλιος ακτινοβολεί τεράστια ποσά ενέργειας στο διάστημα.
Ένα πολύ μικρό μέρος της ενέργειας αυτής φτάνει στη Γη. Και όμως η ενέργεια αυτή είναι επαρκής, για να συντηρήσει τη ζωή στον πλανήτη μας. Η θερμότητα που ακτινοβολεί ο Ήλιος απορροφάται από τα σώματα στη Γη. Οι σκουρόχρωμες επιφάνειες απορροφούν περισσότερη θερμότητα απ' ό,τι οι ανοιχτόχρωμες.
Η διάδοση της θερμότητας με ακτινοβολία γίνεται με ηλεκτρομαγνητικά κύματα που σε αντίθεση με το φως, που και αυτό είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα, δεν είναι ορατά. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαδίδεται και στο κενό. Η απορρόφηση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος από ένα σώμα προκαλεί αύξηση της θερμικής ενέργειας, άρα και της θερμοκρασίας του σώματος.
Επανάληψη ενότητας
Επανάληψη ενότητας
Page updated
Google Sites
Report abuse