Värme och väder Solen värmer och skapar väder
Värmeenergi Värme är en form av energi Värme är ett mått på hur mycket atomerna rör på sig. Ju varmare det är desto mer rör de sig.
Värme får material att svälla Värmeutvidgning kan orsaka problem med så kallade solkurvor på järnvägsspår. Om du tittat på el- eller telefonledningar kan du se att de är längre på sommaren än på vintern. En betongbro måste vila på stålrullar så att den kan röra sig lite utan att den spricker sönder.
Värme får också vätskor att utvidgas Värmeutvidgning i vätskor är så stor att vi kan se den. Det utnyttjas t.ex. i en vanlig termometer. Värmeutvidgningen får alkoholens yta att stiga i röret. Glasröret i termometern utvidgas också, men så lite att vi kan bortse från det.
Olika ämnen utvidgas olika mycket En bimetall är något som utnyttjar detta. Den består av två sammanpressade metaller som utvidgas olika mycket. Det gör att den böjs när den utvidgas. Det utnyttjas i t.ex. bimetallstermometrar och termostater.
Temperaturskalor Den temperaturskala som används i Sverige och de flesta andra länder är Celsiusskalan som är uppkallad efter den svenske astronomen Anders Celsius. I många engelskspråkiga länder används istället Fahrenheit skalan. 0 F = -18 C Kelvinskalan som används i vetenskapliga sammanhang utgår från när atomerna upphör att röra sig. 0K= -273 C (absoluta nollpunkten)
Vatten har ovanliga egenskaper De flesta ämnen är som tyngst när de är i fast form men inte vatten. I is sitter vattenmolekylerna i ett glest mönster det gör att en liter is är lättare än en liter vatten. Isen har lägre densitet. Vatten är som tyngst vid 4 C. Det är tur för oss att inte isen ligger på botten och dödar allt djur och växtliv där.
Gas påverkas mest av värme Gaser utvidgar sig mer än både fasta ämnen och vätskor när de värms. Anledningen är att i gas rör sig molekylerna fritt och oberoende av varandra. Om du t.ex. blåser upp en ballong och placerar den i frysen kan du se hur mycket ballongens volym minskar.
Värme sprids på olika sätt Värme kan spridas på tre olika sätt: Ledning Strömning Strålning
Ledning Värme kan ledas genom ämnen. Alla metaller är bra på att leda värme. Silver och koppar leder bäst. Om du tar i metallhandtagen på en kastrull med kokande vatten utan grytlappar kan du bränna dig. Om du tar i ett dörrhandtag av metall känns det kallare än om det är t.ex. av plast eller trä eftersom värmen från din hand leds bort av metallen.
Vissa ämnen leder värme dåligt Ämnen som leder värme dåligt är t.ex. trä, gummi, glas, plast, vatten och luft. Detta utnyttjar man i t.ex. kläder och byggnadsmaterial. I en dunjacka finns mycket luft som isolerar. I isolering i hus används material som innehåller mycket luft.
Värme strömmar Även om luft och vatten leder värme dåligt så kan värme ändå spridas. Det sker genom strömning. Om du värmer vatten i en kastrull så värms vattnet vid botten på kastrullen. Det varma vattnet får lägre densitet och stiger mot ytan, medan det kalla vattnet sjunker mot botten och värms. Detta gör att vattnet i kastrullen cirkulerar så att allt blir uppvärmt.
Värmeströmning i ett rum I ett rum är element nästan alltid placerade vid ett fönster. Det gör att värmeströmningen i rummet blir bättre. Den varma luften vid elementet stiger uppåt och cirkulerar i rummet. Om det inte finns element vid fönstret är det risk för så kallat kallras som gör att luft som kylts av vid fönstret sjunker mot golvet och gör att det blir ett kyligt golvdrag.
Värme kan stråla I rymden finns inget som kan leda värmen till jorden eller någon materia som det kan bildas strömmar i utan värmen från solen når oss genom strålning. En del av solens strålar når oss som synligt ljus, men en stor del når jorden som värmestrålning (infraröd strålning). Infraröd strålning kommer inte bara från solen utan kan också komma från andra värmekällor som t.ex. ett element eller en brasa.
Ta tillvara värmestrålning Att svarta ytor är bättre på att avsorbera värme har du säkert märkt om du en solig dag har haft svarta kläder på dig. Detta kan man utnyttja i solfångare. En sådan är uppbyggd som en låda med glaslock. Inuti lådan finns svarta plåtar med tunna vattenrör som kan absorbera den infraröda strålningen. Det varma vattnet kan sedan utnyttjas för uppvärmning av lokaler eller varmvatten eller lagras i berg för att spara värmen till kallare årstider.
Väder och vind Solen är vädrets motor Att luft, mark och hav värms olika mycket på olika delar av jorden gör att väder uppstår. Områden kring ekvatorn värms mer än vid polerna och jordaxelns lutning gör att norra halvklotet värms mer än det södra under ena halvan av året sedan blir det tvärt om.
Att kunna förutsäga väder De som arbetar med att förutse väder är meterologerna. Till sin hjälp har de sateliter, väderstationer och datorer. På väderstationerna finns mätutrustning som registrerar: temperatur, lufttryck, luftfuktighet, vindhastighet, vindriktning och nederbörd. All data som samlas in bearbetas sedan till väderkartor
Varmfront och kallfront En så kallad front är en gränslinje mellan varm och kall luftmassa. Om den varma luften tränger undan den kalla säger vi att det är en varmfront. Om det istället är den kalla luften som tränger undan den kalla kallar vi det kallfront.
Vindar Vindar uppkommer när det uppstår skillnader i lufttryck mellan olika områden. Luften strömmar från områden med högre lufttryck till områden med lägre lufttryck. Jordens rotation gör att dessa strömmar inte rör sig rakt utan bildar virvlar. Kring ett högtryck blåser det medsols och kring ett lågtryck motsols.
Sjöbris Vid kusterna bildas ofta sjöbris under sommaren. Sjöbris uppkommer på grund av att luften värms upp snabbare över land än över vatten vilket gör att luften över land stiger och ersätts med kallare luft från havet. Sjöbris uppstår oftast på eftermiddagen.
Moln Moln bildas när varm och fuktig luft stiger uppåt i atmosfären. Där blir det kallare och vattenångan kondenserar och bildar vattendroppar och om det är tillräckligt kallt bildas iskristaller. Det vi ser som moln är alltså vattendroppar eller iskristaller.
Regn, snö och hagel När vattendropparna i ett moln krockar blir de större och till slut för stora för att hållas uppe, då börjar det regna. Är det kallare kan snö eller hagel bildas istället.
Väderkarta