Θερμότητα

Στην ενότητα αυτή θα μάθεις:

για τη θερμοκρασία και τα θερμόμετρα με τα οποία τη μετράμε,
για τη θερμότητα και τα φαινόμενα που προκαλεί,
για την αλλαγή της φυσικής κατάστασης των σωμάτων, όταν αλλάζει η θερμοκρασία τους,
για την αλλαγή στο μέγεθος των σωμάτων, όταν αλλάζει η θερμοκρασία τους.

Η Θερμότητα μεταδίδεται με Αγωγή

Λεξιλόγιο: θερμοκρασία, θερμόμετρο υδραργύρου, θερμόμετρο οινοπνεύματος, κλίμακα Κελσίου (Celsius), βαθμός Κελσίου (Celsius)

Υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες στη φύση

Στη γη οι θερμοκρασίες αλλάζουν από τόπο σε τόπο και από εποχή σε εποχή.
Στους πόλους της γης οι θερμοκρασίες είναι χαμηλές, ακόμη και το καλοκαίρι.
Στο εσωτερικό της γης, που ονομάζεται πυρήνας, οι θερμοκρασίες είναι πάρα πολύ μεγάλες και ο πυρήνας είναι διάπυρος. Οι ακραίες αυτές θερμοκρασίες δεν είναι ευχάριστες για τον άνθρωπο, που η κανονική θερμοκρασία του σώματός του είναι 36,7° C. Ο άνθρωπος νιώθει άνετα όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος του είναι κοντά στους 20-25° C.

Ζεστό ή κρύο; Η θερμοκρασία

Όταν αγγίζουμε ένα σώμα έχουμε μια αίσθηση ζεστού ή κρύου.
Θερμοκρασία ονομάζεται το μέγεθος το οποίο μας βοηθά να περιγράψουμε πόσο θερμό ή ψυχρό είναι ένα σώμα.
Όταν ένα σώμα είναι ζεστό έχει υψηλή θερμοκρασία, ενώ όταν είναι κρύο έχει χαμηλή θερμοκρασία.
Αν δύο σώματα που έχουν διαφορετική θερμοκρασία έρθουν σε επαφή, αυτό που έχει υψηλή θερμοκρασία κρυώνει, και αυτό που έχει χαμηλή θερμοκρασία θερμαίνεται. Όταν τα δύο σώματα αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία, δηλαδή όταν έρθουν σε θερμική ισορροπία οι αλλαγές παύουν.

Όχι, δεν είναι...

Γιατί δεν μπορούμε να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία ενός σώματος με την αφή

Το σώμα μας ανταποκρίνεται στις αλλαγές της θερμοκρασίας, αλλά δεν μπορεί να καταλάβει ακριβώς πόση είναι η αλλαγή. Παράδειγμα: Έχουμε τρεις λεκάνες με νερό που η 1η έχει ζεοτό νερό, η 2η χλιαρό και η 3η κρύο.

Βυθίζουμε το ένα χέρι μας στο ζεστό νερό και το άλλο στο κρύο. Η διαφορά στην αίσθηση οτα δύο χέρια είναι μεγάλη. Αν βγάλουμε το χέρι από το ζεστό νερό και το βυθίσουμε στο χλιαρό, θα έχουμε την αίσθηση ότι το νερό είναι κρύο. Αν, στη συνέχεια, βγάλουμε το χέρι από το κρύο νερό και το βυθίσουμε στο χλιαρό, θα έχουμε την αίσθηση ότι το νερό είναι ζεστό. Έτσι, για νερό της ίδιας θερμοκρασίας μία νιώθουμε ότι είναι ζεστά και μία ότι είναι κρύο.
Επίσης υπάρχουν πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, τις οποίες δεν θα ήταν ποτέ δυνατό να εκτιμήσουμε με την αφή, όπως η θερμοκρασία μιας φλόγας ή η θερμοκρασία ενός επαγγελματικού καταψύκτη.
Η εκτίμηση της θερμοκρασίας με τις αισθήσεις μας δεν είναι ούτε ακριβής ούτε αξιόπιστη.

Ένα σπουδαίο όργανο: Το θερμόμετρο

Για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία με ακρίβεια, χρησιμοποιούμε ειδικά όργανα, τα θερμόμετρα. Στην εικόνα βλέπεις έναν γνώριμο τύπο θερμόμετρου, στο οποίο η ένδειξη δίνεται από κάποιο υγρό. Σ΄ αυτόν τον τύπο χρησιμοποιούμε χρωματισμένο οινόπνευμα. Τα θερμόμετρα υδραργύρου και τα θερμόμετρα οινοπνεύματος μπορεί να περιέχουν διαφορετικό υγρό και να έχουν διαφορετικό σχήμα. Επίλεξε την εικόνα δεξιά για να μάθεις τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα θερμόμετρο. Σύρε κάθε πινέζα στο αντίστοιχο τμήμα του θερμομέτρου.

Τα μέρη του θερμομέτρου

Οι τρεις κλίμακες θερμοκρασίας

Πάτησε στην εικόνα για μεγέθυνση

Τα είδη των θερμομέτρων

Πατήστε στην εικόνα για να εκτελέσεις τη δραστηριότητα

Πώς λειτουργεί το θερμόμετρο

Τα θερμόμετρα είναι όργανα που μετρούν τη θερμοκρασία, με τη χρήση υλικών που αλλάζουν με κάποιον τρόπο όταν θερμαίνονται ή ψύχονται. Σε ένα θερμόμετρο που περιέχει οινόπνευμα ή υδράργυρο, το υγρό αυξάνει τον όγκο του όταν θερμαίνεται και τον μειώνει όταν ψύχεται, με αποτέλεσμα το μήκος του υγρού μέσα στον τριχοειδή σωλήνα να αλλάζει.

Το θερμόμετρο είναι κατάλληλα βαθμολογημένο, ώστε το σημείο στο οποίο φτάνει το ύψος του υγρού να δείχνει τη θερμοκρασία.

Θερμοκρασία - Θερμότητα Δύο έννοιες διαφορετικές

Λεξιλόγιο: θερμοκρασία, θερμότητα, ενέργεια, ροή θερμότητας

Πώς μπορούμε να θερμάνουμε ένα σώμα;

Υπάρχουν πολλοί τρόποι να θερμάνουμε ένα σώμα, δηλαδή να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια συσκευή, όπως ένα μάτι κουζίνας ή ένα καμινέτο, ή να αφήσουμε το σώμα στον ήλιο. Μπορούμε ακόμη να ανακατέψουμε το σώμα για αρκετή ώρα.
Όλοι οι τρόποι, όμως, τους οποίους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε, απαιτούν μεταφορά ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο.

Η χημική ενέργεια του υγραερίου από το καμινέτο μετατρέπεται σε θερμική και φωτεινή ενέργεια με την καύση. Η θερμική ενέργεια μεταφέρεται στην κατσαρόλα και στο νερό που περιέχει. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας του.

Η θερμότητα

Θερμότητα ονομάζεται η μορφή ενέργειας η οποία ρέει από ένα σώμα προς ένα άλλο, επειδή έχουν διαφορετική θερμοκρασία.
Η θερμότητα ρέει πάντοτε από τα σώματα που έχουν υψηλότερη προς τα σώματα που έχουν χαμηλότερη θερμοκρασία.
• Όταν μεταφέρεται ενέργεια από ένα σώμα σε ένα άλλο, το πιο θερμό σώμα ελαττώνει τη θερμοκρασία του και το πιο ψυχρό αυξάνει τη δική του.
Προσοχή: Η θερμότητα είναι μορφή ενέργειας. Η θερμοκρασία μας δείχνει πόση θερμική ενέργεια έχει ένα σώμα.

Πότε σταματάει η ροή της θερμότητας από ένα σώμα σε ένα άλλο;

Η ροή θερμότητας παύει όταν τα δύο σώματα αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία. Όταν δύο σώματα που βρίσκονται σε επαφή αποκτήσουν ίδια θερμοκρασία, λέμε ότι έχει αποκατασταθεί θερμική ισορροπία.