OI ENNOIEΣ THΣ ΦYΣIKHΣ ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

Transcript

1

2

3

4 Θερμόμετρα

5 Ερώτημα: Βαθμονόμηση κλίμακας Κελσίου? Εξηγήστε

6 Ο Κέλσιος, για τη βαθμονόμηση του θερμομέτρου του, χρησιμοποίησε νερό. Για μηδέν ( 0 οc) όρισε τη θερμοκρασία που τήκεται) ο πάγος και για εκατό ( 100 οc) όρισε τη θερμοκρασία του ατμού που παράγεται από το νερό που βράζει. Έχοντας, τις ενδείξεις μηδέν και εκατό, διαιρούμε το διάστημα του σωλήνα σε 100 ίσες υποδιαιρέσεις. Έτσι μπορούμε και μετρούμε διάφορες θερμοκρασίες.

7 Πώς γίνεται και ανεβαίνει το θερμόμετρο; εξηγήστε

8 Θερμόμετρο Γαλιλαίου

9 Αρχή λειτουργίας του θερμομέτρου Το υγρό που βρίσκεται μέσα στο γυάλινο σωλήνα έχει πυκνότητα η οποία μεταβάλλεται με την αλλαγή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αέρα. Μάλιστα, μειώνεται η πυκνότητα του όταν η θερμοκρασία του αυξάνεται. Πάνω σε κάθε σφαιρίδιο ασκούνται δύο δυνάμεις: το βάρος (Β) του και η άνωση (Α) (το μαύρο και το κόκκινο βέλος στο παρακάτω σχήμα αντίστοιχα)

10 Η άνωση είναι η ανοδική δύναμη που ασκούν τα υγρά σε κάθε σώμα που βυθίζεται μέσα σε αυτά. Πρώτος διατύπωσε την ιδέα αυτή ο Αρχιμήδης, η οποία είναι γνωστή ως Αρχή του Αρχιμήδη: Κάθε σώμα που είναι βυθισμένο σε ένα ρευστό, δέχεται άνωση ίση με το βάρος του ρευστού το οποίο εκτοπίζει. Η άνωση είναι ανάλογη του όγκου του βυθισμένου σώματος (V), της πυκνότητας του υγρού (ρ) και της επιτάχυνσης της βαρύτητας (η επιτάχυνση που έχει ένα σώμα λόγω της βαρύτητας)

11 Τι συμβαίνει όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα; Όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα, τότε μεταβάλλεται η άνωση του υγρού με αποτέλεσμα τα σφαιρίδια να ανεβοκατεβαίνουν μέσα στο σωλήνα του θερμομέτρου.

12 Όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα, μεταφέρεται θερμότητα στο υγρό του σωλήνα. Με τη μεταφορά θερμότητας στο υγρό αυξάνεται ο όγκος του και μειώνεται η πυκνότητά του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να μειώνεται και η άνωση που το υγρό ασκεί το βυθισμένο σφαιρίδιο. Έτσι, η δύναμη με την οποία σπρώχνονται προς τα πάνω τα σφαιρίδια γίνεται μικρότερη από το βάρος του σφαιριδίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα σφαιρίδια να κατεβαίνουν μέσα στο υγρό. Το αντίθετο συμβαίνει όταν η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται, δηλαδή τα σφαιρίδια ανεβαίνουν μέσα στο υγρό.

13 Πότε ισορροπεί ένα σφαιρίδιο μέσα στο σωλήνα του θερμομέτρου; Κάθε σφαιρίδιο έχει τέτοιο όγκο και μάζα έτσι ώστε να ισορροπεί στο υγρό του σωλήνα σε μια θερμοκρασία που δείχνει η ετικέτα του. Στη θερμοκρασία αυτή, η άνωση που δέχεται το σφαιρίδιο και το βάρος του είναι ίσα με αποτέλεσμα το σφαιρίδιο να ισορροπεί.

14 Ερώτημα: Εξηγήστε

15

16 Ερώτημα: Εξηγήστε

17 Μέτρηση θερμότητας ως ενέργειας ενεργειακή αξία σε joule 1 θερμίδα 1 joule

18 Ειδική θερμότητα Ειδική θερμότητα μιας ουσίας είναι Η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται Για να αυξηθεί η θερμοκρασία μιας μονάδας μάζας της ουσίας αυτής κατά έναν βαθμό.

19 Εξηγήστε

20 Η ξηρά θερμαίνεται Περισσότερο από ότι η Θάλασσα Εξηγήστε

21

22 Παρατηρήστε τα καλώδια της ΔΕΗ τι διαπιστώνετε? Εξηγείστε τη μορφή τους, γιατί είναι «χαλαρά»

23 Θερμική Διαστολή - συστολή Η θερμική διαστολή και η θερμική συστολή είναι δύο αντίθετα φαινόμενα. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε αύξηση των διαστάσεων ενός σώματος ενώ στη δεύτερη περίπτωση έχουμε μείωση των διαστάσεων τους, το μήκος, τον όγκο. Γιατί μπορούν να αυξηθούν ή να ελαττωθούν οι διαστάσεις ενός σώματος;

24 Όταν θερμαίνεται ένα σώμα του προσφέρεται ενέργεια. Η ενέργεια αυτή μεταφέρεται σε όλο το σώμα, δηλαδή στα μόρια του σώματος τα οποία, αφού έχουν μεγάλη ενέργεια μπορούν και να κινηθούν πιο εύκολα και να απλωθούν στο χώρο. Έτσι λοιπόν, αφού απλώνονται τα μόρια έχουμε διαστολή του σώματος, αύξηση δηλαδή των διαστάσεων του. Έτσι λοιπόν, π.χ. στις ράγες των τρένων αφήνουν κενό για να μπορέσουν να απλωθούν όταν θα έχει ζέστη. Στη συστολή συμβαίνει το αντίθετο, αφαιρείται ενέργεια από τα μόρια με αποτέλεσμα να μην μπορούν να κινηθούν εύκολα, έτσι περιορίζονται στο χώρο και έχουμε μείωση των διαστάσεων του σώματος δηλαδή συστολή.

25

26

27

28

29

30

31

32 Το στερεό νερό καταλαμβάνει μεγαλύτερο χώρο: άρα μεγαλύτερο όγκο

33

34