Vad är värme? Partiklar som rör sig i ett ämne I luft och vatten rör partiklar sig ganska fritt I fasta ämnen vibrerar de bara lite

Transkript

1 Värme Fysik åk 7

2 Fundera på det här! Varför kan man hålla i en grillpinne av trä men inte av järn? Varför spolar man syltburkar under varmvatten om de inte går att få upp? Varför hänger elledningar på sommaren och är sträckta på vintern? Varför spricker glasflaskor med vatten i frysen? Varför stiger vätskan i en termometer då det blir varmare? Varför är det varmare på botten av en sjö än under iskanten? Varför kommer en ballong, fastsatt på en flaska, att blåsas upp om jag spolar varmvatten på flaskan?

3 Vad är värme? Partiklar som rör sig i ett ämne I luft och vatten rör partiklar sig ganska fritt I fasta ämnen vibrerar de bara lite

4 Så alltså: Varför spolar man syltburken under varmvatten för att den ska gå att få upp?

5 Men glaset då?

6 Alla fasta ämnen utvidgar sig vid uppvärmning Men inte lika mycket för alla! Beror på vilket ämne det är och hur mycket värme man tillför. Viktigt att tänka på t.ex. Elledningar sommar/vinter Betongbroar måste armeras för att hålla bättre och för att inte spricka sönder (temperaturskillnad) Järnvägar - kan bilda s.k. solkurvor

7 Demonstrationer Längdutvidgning elledningar Stålkula i ring

8 Hur fungerar en luftballong? Luften värms upp och får då lägre densitet. Eftersom luften inne i ballongen nu är lättare, stiger ballongen uppåt.

9 Alla gaser utvidgar sig vid uppvärmning Ballong på flaska Helena visar! Om gasen hålls instängd kommer trycket att öka och behållaren kan sprängas sönder! Låt aldrig sprayflaskor stå i solen!

10 Vätskor utvidgar sig vid uppvärmning Vätskor får större volym ju högre temperatur de får. Ju högre temperatur, ju häftigare rörelser för molekylerna och desto mer utrymme behöver de. Se smartboard.

11 Alla vätskor utvidgar sig vid uppvärmning MEN vatten är speciellt! Vattnets volym minskar då temperaturen höjs från 0 ⁰C till + 4 ⁰C! Blir det varmare än så uppträder vatten precis som andra vätskor och ökar sin volym vid uppvärmning Vatten är alltså som tyngst vid + 4 ⁰C (har högst densitet). Se bild s.44 i fysikboken!

12 Vatten T. ex i sjöar: Ytvattnet värms upp och stannar där p.g.a. att det varmare vattnet har lägre densitet. Kallare om man sticker ner benen När ytvattnet sjunker till + 4 ⁰C sjunker det p.g.a. högre densitet och det kallare vattnet stiger uppåt eftersom det har lägre densitet På sjöns botten blir det aldrig än kallare än + 4 ⁰C

13 Vatten Vattnets volym ökar då det fryser till is. Det har då lägre densitet än flytande vatten och flyter alltså på vattnet

14 Alltså kan man inte stoppa glasflaskor med vatten i frysen!

15 Termometer I en termometer utnyttjar man att vätska utvidgar sig. Ju högre temperatur, ju högre stiger vätskan Förr tiden använde man kvicksilver som nu är förbjudet Digitala termometrar är mer exakta

16 Anders Celsius Svensk vetenskapsman och astronom Levde Mest känd för Celsius-skalan, uppfanns 1742 En hundragradig skala som utgår från vattnets smältpunkt (0 ⁰C) och vattnets kokpunkt (100 ⁰C)

17 Olika skalor Celsius Kelvin Utgår från absoluta nollpunkten ( 273,15 ⁰C) (William Thompsson gjorde massa värmeexperiment med en man som hette Joule. Han blev adlad till Lord Kelvin och enheten Kelvin är uppkallad efter honom! ) Fahrenheit där X är temperaturen i grader Fahrenheit.

18 Värme är energi För att höja temperaturen måste man tillföra energi För att sänka temperaturen måste man borföra energi Enhet: Joule (J) Bastu vs hett vatten Hur mycket värmeenergi som kan hållas beror på materialet, dess mängd och dess temperatur

19 Begreppet värmeenergi Värmeenergi är en sorts energi (det finns tex rörelseenergi, kemisk energi mfl) Värme beror på att partiklar rör sig Värme ÄR energi

20 Se smartboard Olika faser

21

22 Smältning och stelning Smältpunkt = den temp då ett ämne smälter Man måste då tillföra energi Vatten 0 ⁰C Järn 1540 ⁰C Det behövs 334 kj för att smälta 1 kg is! Stelning är tvärtom

23 Avdunstning Varför fryser man om man självtorkar efter ett bad eller en dusch? För att överföra vatten till ånga krävs energi Vattnet på kroppen avdunstar (ångbildning) och till det krävs värme som tas från din kropp! Avdunstning = vätska tar upp värme

24 Kondensation Varför blir det imma på fönsterrutan, t.ex. då man kokar vatten inomhus? När ånga kyls ner avger den värme och bildar vattendroppar Kondensation = ånga avger värme

25 Ledning Värmen leds genom ämnet Metaller är bra värmeledare. Vätskor och gaser är dåliga värmeledare.

26 Strömning Strömning av värme uppstår genom att varmare delar av vätskan eller gasen strömmar till kallare delar

27 Strålning Hur kommer värmen från solen? Värmen leds utan att något ämne överför den Värmestrålning är lätt att stoppa, t.ex. av moln.