Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

 

Ο άνθρωπος εδώ και χιλιάδες χρόνια αξιοποίησε τη θερμότητα ανακαλύπτοντας τρόπους με τους οποίους μπορεί να τη χρησιμοποιεί κάθε φορά προς όφελός του.

Η ανάγκη του να ζεστάνει το φαγητό του, να θερμάνει το σπίτι του, αλλά και να διατηρεί σταθερή τη θερμοκρασία του ίδιου του σώματός του, τον οδήγησαν στο να μελετήσει τα φαινόμενα τα σχετικά με τη θερμότητα.

Από πολύ παλιά ο άνθρωπος διαπίστωσε ότι, ανάλογα με το υλικό κατασκευής τους, διάφορα σκεύη μπορούν να διατηρούν το φαγητό ζεστό ή το νερό δροσερό για περισσότερη ώρα. Ανακάλυψε ότι οι μάλλινες ενδυμασίες μπορούν να τον «κρατήσουν» θερμό τις κρύες χειμωνιάτικες νύχτες. Αντίθετα, διαπίστωσε ότι κάποια άλλα υλικά θερμαίνονται γρήγορα, έτσι ώστε να μην μπορεί να τα κρατήσει πολλή ώρα, όταν τα τοποθετούσε κοντά στη φωτιά

Η βασικότερη πηγή θερμότητας είναι ο Ήλιος. Ο άνθρωπος εκμεταλλεύτηκε την ανεξάντλητη αυτή πηγή ενέργειας, για να εξυπηρετήσει τις καθημερινές του ανάγκες. Από παλιά παρατήρησε ότι τα σκουρόχρωμα αντικείμενα θερμαίνονται περισσότερο από τα ανοιχτόχρωμα. Χρωμάτισε, λοιπόν, με σκούρο χρώμα τα αντικείμενα που ήθελε να διατηρεί ζεστά και με πιο ανοιχτό χρώμα εκείνα που ήθελε να διατηρεί δροσερά. Κατασκεύασε επίσης θερμοκήπια και εκμεταλλεύτηκε την θερμότητα του Ήλιου, για να καλλιεργεί φρούτα, λαχανικά και καλλωπιστικά φυτά όλες τις εποχές του χρόνου.

 

 

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

1. Το θερμόμετρο

 

Κάθε άνθρωπος διακρίνει το θερμό και το ψυχρό ανάλογα με τον τρόπο που το αντιλαμβάνεται όταν έρχεται σε επαφή μαζί του. Η αντίληψη αυτή όμως μπορεί να διαφέρει από άνθρωπο σε άνθρωπο ή να επηρεάζεται από προηγούμενες καταστάσεις. Γι’ αυτό πρέπει να διακρίνουμε τα θερμά από τα ψυχρά μετρώντας τη θερμοκρασία τους.

Τη θερμοκρασία μπορούμε να την μετρήσουμε με ένα θερμόμετρο.

 

 

 

 

Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσεις περισσότερα για την ιστορία του θερμόμετρου. 

 

 

Τα θερμόμετρα διακρίνονται ως προς τη λειτουργία τους σε:

 

Προσοχή! Τα θερμόμετρα υδραργύρου έχουν απαγορευτεί!

 

• Ανοίγουμε τα παράθυρα για να αεριστεί καλά ο χώρος.
• Απομακρύνουμε παιδιά ή ζώα.
• Φοράμε γάντια (όχι μάλλινα – της κουζίνας).
• Με ένα κομμάτι χαρτί μαζεύουμε τον υδράργυρο. Οι μπαλίτσες που σχηματίζονται λόγω σχήματος και βάρους εκτοξεύονται μακριά. Δε χρησιμοποιούμε ηλεκτρική σκούπα.
• Βάζουμε τον υδράργυρο σε τρεις πλαστικές σακούλες που τις κλείνουμε όσο πιο ερμητικά γίνεται.
• Πετάμε τον υδράργυρο όχι στα σκουπίδια, αλλά σε σταθμούς συγκέντρωσης τοξικών αποβλήτων.
• Ποτέ δεν καθαρίζουμε τον υδράργυρο με γυμνά χέρια.
• Ποτέ δεν χρησιμοποιούμε ηλεκτρική σκούπα ή σκουπάκι
• Ποτέ δεν χρησιμοποιούμε προϊόντα οικιακής χρήσης που περιέχουν αμμωνία ή χλωρίνη για να καθαρίσουμε το σημείο που έσπασε το θερμόμετρο.
• Εάν δεν μπορείτε να εντοπίσετε τα σταγονίδια του υδραργύρου, χρησιμοποιήστε φακό- Το φως θα αντανακλάσει τα σταγονίδια του υδραργύρου και θα είναι ευκολότερο να τα εντοπίσουμε
• Κλείστε τη θέρμανση- κλείστε τους ανεμιστήρες
• Καλέστε το Κέντρο Δηλητηριάσεων εάν πιστεύετε ότι κάποιος εισέπνευσε ή έφαγε σταγονίδια υδραργύρου: 210 7793777

Ακόμα και η μικρότερη ποσότητα υδραργύρου πρέπει να αντιμετωπίζεται ως ένα σημαντικό ζήτημα. Ο Υδράργυρος και οι ενώσεις του είναι ιδιαίτερα τοξικές για τον άνθρωπο.

Τι μπορεί να προκαλέσει;

Αισθητηριακές διαταραχές – όρασης, ακοής, ομιλίας-, διαταραγμένη αίσθηση και έλλειψη συντονισμού, συμπτώματα ζάλης ή τάσης προς έμετο, αυπνία, ανορεξία, απώλεια μνήμης, τρόμος, ευθρότητα παλαμών και πελμάτων, υπεριδρωσία.

πηγή: Γενική Διεύθυνση Χημείου του Κράτους

 

 

 

Μονάδα μέτρησης θερμοκρασίας

 

Η θερμοκρασία μετριέται σε μια κλίμακα που ονομάζεται Φαρενάιτ F (από τους περισσότερους ανθρώπους στις Ηνωμένες Πολιτείες) και σε Κελσίου C και Κέλβιν (που χρησιμοποιούνται από τους επιστήμονες και τους πολίτες σε πολλές άλλες χώρες).

 

 

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

(δημιουργός Γ. Ζερβός)

 

Δείτε…

 

 

 

 

 

*****************

 

 

Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

 

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

 

2. Θερμοκρασία – Θερμότητα: Δυο έννοιες διαφορετικές

Ορισμοί:

 

Μία από τις μορφές ενέργειας είναι η θερμική ενέργεια. Θερμική ενέργεια ονομάζουμε την κινητική ενέργεια των μορίων λόγω των συνεχών και τυχαίων κινήσεών τους.

 

 Έχουμε μάθει ότι ανάμεσα σε δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας υπάρχει ροή θερμότητας. Την ενέργεια, όταν ρέει από ένα σώμα προς ένα άλλο λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας, την ονομάζουμε θερμότητα . Η θερμότητα ρέει πάντοτε από τα σώματα με υψηλότερη θερμοκρασία προς τα σώματα με χαμηλότερη θερμοκρασία.

 

 

Θερμά ——-> ψυχρά

 

Άρα λοιπόν, να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος, θα πρέπει να απορροφήσει μια ποσότητα ενέργειας. Αντίστοιχα, για να μειωθεί πρέπει να αποβάλλει μια ποσότητα ενέργειας.

Έτσι, αν βάλουμε ένα δοχείο με ζεστό νερό μέσα σε ένα δοχείο με κρύο και από ένα θερμόμετρο σε αυτά. Τότε θα δούμε ότι η θερμοκρασία του ζεστού θα ελαττώνεται ενώ του ψυχρού θα αυξάνεται.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Κάποια στιγμή η ροή θερμότητας σταματά και τα σώματα έχουν την ίδια θερμοκρασία. Τότε λέμε ότι έχουμε θερμική ισορροπία (c).   

 

 

 

Δείτε…

 

 

 

 

*****************

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

3. Τήξη και πήξη

 

• Όταν ένα υγρό σώμα δίνει θερμότητα η φυσική του κατάσταση αλλάζει και γίνεται στερεό. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται πήξη

 

 

Δείτε τα πειράματα του μαθήματος

 

 

 

Δείτε ακόμα…

 

 

*****************

 

 

Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

4. Εξάτμιση και συμπύκνωση

 

 

Στο προηγούμενο μάθημα μάθαμε ότι, όταν ένα σώμα απορροφά θερμότητα, ένα μέρος του αλλάζει φυσική κατάσταση. Από στερεό γίνεται υγρό. Θυμάστε τη σοκολάτα που φάγαμε;

(2025-26, Ε’ τάξη)

 

 

… και μία φωτογραφία μαθήτριας από παλαιότερη Πέμπτη τάξη (2015;)

 

 

 

Τι γίνεται όμως όταν η φυσική κατάσταση ενός σώματος είναι υγρή ή αέρια;

Ο βρασμός είναι ο μοναδικός τρόπος με τον οποίο ένα υγρό γίνεται αέριο; Τι λέτε;

 

 

 

 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.

 

 

 

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 αλλαγή φυσικής κατάστασης από αέρια σε υγρή ονομάζεται συμπύκνωση ή υγροποίηση . Κατά την υγροποίηση το αέριο αποβάλλει ενέργεια και γίνεται υγρό.

 

 

 

 

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

(δημιουργός Γ. Ζερβός)

 

 

Δείτε κι αυτό

 

 

 

*****************

 

 

 

Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

5. Βρασμός

 

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.

 

Βρασμός νερού με την προσθήκη αλατιού. Παρατήρησε σε ποια θερμοκρασία βράζει το αλατόνερο.

Βρασμός νερού και οινοπνεύματος. Παρατήρησε σε ποια θερμοκρασία βράζει το καθένα (σημείο βρασμού).

 

 

 

 

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

(δημιουργός Γ. Ζερβός)

 

Το πείραμα

 

 

 

 

 

 

 Δείτε κι αυτό

 

 

 

*****************

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

6. Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα στερεά

 

 

 

 Εφαρμογές της συστολής και της διαστολής των στερεών

 

 

Γιατί στράβωσαν οι γραμμές του τρένου;

θυμήσου τι παθαίνουν τα στερεά όταν θερμανθούν…

 

Γι’ αυτό οι τεχνίτες όταν τις τοποθετούν αφήνουν κενά ανάμεσά τους

 

 

 

 

 

 

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

(δημιουργός Γ. Ζερβός)

 

 

 

Δείτε κι αυτό

 

 

 

*****************

 

 

Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

 7. Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα υγρά

Τα υγρά, όταν θερμανθούν, ο όγκος τους αυξάνεται, ενώ όταν ψύχονται, ο όγκος τους μειώνεται.

 

Πάτησε στην εικόνα [κλικ]

Άρα και στα υγρά ισχύει το φαινόμενο της διαστολής και της συστολής.

Όταν θερμαίνονται τα υγρά διαστέλλονται (αυξάνεται ο όγκος τους), ενώ όταν ψύχονται, συστέλλονται (μειώνεται ο όγκος τους).

Στο φαινόμενο της διαστολής και της συστολής των υγρών οφείλεται η λειτουργία του θερμομέτρου και η σχετική ανακάλυψη του Κελσίου.

 

Όταν το νερό γίνει πάγος,τα  µόριά του σχηµατίζουν εξαγωνικούς κρυστάλλους. Έτσι στο κρύσταλλο δημιουργούνται πολλά κενά. Για αυτό λοιπόν όταν παγώσει μία ποσότητα νερού,  καταλαμβάνει μεγαλύτερο όγκο

Θυμάσαι το μπουκάλι του νερού στην κατάψυξη;

 

Το γυάλινο μπουκάλι σπάει λόγω της διαστολής. Όπως γνωρίζετε, όταν ένα υγρό στερεοποιείται, καταλαμβάνει περισσότερο χώρο. Για παράδειγμα, έχετε ένα μπουκάλι με νερό. Τοποθετείτε το μπουκάλι στην κατάψυξη για μερικές ώρες. Αρχικά, το υγρό θα κρυώσει. Μετά από μερικές ώρες, το υγρό θα αρχίσει να γίνεται πάγος. 

Έτσι, το ίδιο υγρό που υπάρχει στη φιάλη θα καταλαμβάνει 9% περισσότερο χώρο στις φιάλες. Αλλά οι γυάλινες φιάλες δεν έχουν αυτόν τον επιπλέον χώρο. Ωστόσο, το υγρό θα συνεχίσει να διαστέλλεται καθώς αρχίζει να γίνεται πάγος. Το γυάλινο μπουκάλι θα αντέξει αρχικά την πίεση που ασκεί το υγρό (που γίνεται στερεό). Αυτή η πίεση θα αυξηθεί σταδιακά.  

Αλλά το γυάλινο μπουκάλι δεν μπορεί να τεντωθεί. Ως αποτέλεσμα, το γυάλινο μπουκάλι θα ραγίσει και τελικά θα σπάσει λόγω της συνεχούς πίεσης. 

 

Ένα γυάλινο ποτήρι σπάει όταν το γεμίσουμε με καυτό νερό. Γιατί;

Σχέση της διαστολής και συστολής με την πυκνότητα των υγρών ;

Έχουμε μάθει ότι η διαστολή των υγρών οφείλεται στην αύξηση της ταχύτητας της κίνησης των μορίων. Καθώς λοιπόν τα μόρια των υγρών απομακρύνονται το ένα από το άλλο, τότε και η πυκνότητα του υγρού μειώνεται. Αντίθετα, όταν τα υγρά συστέλλονται η ταχύτητα των μορίων ελαττώνεται και αυτά έρχονται πιο κοντά το ένα στο άλλο, άρα η πυκνότητά τους αυξάνεται.

Τι περίεργο συμβαίνει με τη διαστολή και τη συστολή του νερού ;

Το νερό όταν η θερμοκρασία του είναι πάνω από 4^o C διαστέλλεται και συστέλλεται όπως και όλα τα άλλα υγρά.

Όταν όμως η θερμοκρασία του βρεθεί μεταξύ 4^ο C και 0^ο C αντί να συνεχίσει να συστέλλεται, αυτό διαστέλλεται.

Το φαινόμενο αυτό έχει μεγάλη σημασία για τη ζωή μέσα στο νερό.

Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος πέσει στους 0^ο C, τότε τα μόρια του νερού που βρίσκονται στην επιφάνεια του νερού παγώνουν. Επειδή όμως ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό, επιπλέει στην επιφάνεια της θάλασσας (ή της λίμνης ή του ποταμού).

Ταυτόχρονα τα μόρια του νερού που η θερμοκρασία τους είναι μεταξύ 4^ο C και 0^ο C επειδή διαστέλλονται είναι ελαφρύτερα και ανεβαίνουν προς τα πάνω. Έτσι, κάτω από τον πάγο το νερό δεν παγώνει. Αυτό έχει καθοριστική σημασία, για τη διατήρηση της ζωής κάτω από το νερό !

 

 

 

Δείτε την παρουσίαση του μαθήματος

(δημιουργός Γ. Ζερβός)

 

 

 

 

 

 

 

 Δείτε κι αυτό…

 

 

 

 

 

*****************

 

 

 

Πάτησε στην εικόνα για να διαβάσεις το μάθημα από το ψηφιακό βιβλίο

Διαβάστε το μάθημα στο ψηφιακό βιβλίο…

 7. Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα αέρια

 

Τα αέρια διαστέλλονται και συστέλλονται περίπου όπως τα στερεά και υγρά. Η διαφορά όμως είναι ότι τα αέρια διαστέλλονται και συστέλλονται πολύ περισσότερο από τα υγρά και τα στερεά όταν απορροφούν θερμότητα.

 

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια ενός αερίου κινούνται πολύ πιο γρήγορα και άτακτα όταν η θερμοκρασία του αερίου αυξάνεται. Έτσι λοιπόν τα μόρια ενός αερίου προσπαθούν να αποκτήσουν περισσότερο χώρο για να κινηθούν πιο εύκολα.

 

 

 

 

 Δείτε κι αυτό…