Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή
Φυσική Στ΄ δημοτικού

Στόχοι: Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά τη μετάδοση της θερμότητας με αγωγή σε στερεό σώμα και να διακρίνουν διάφορα υλικά σε καλούς ή κακούς αγωγούς της θερμότητας. (2 διδακτικές ώρες).

Τη μετάδοση της θερμότητας μέσα από ένα υλικό σώμα την ονομάζουμε μετάδοση με αγωγή. Για να έχουμε μετάδοση θερμότητας με αγωγή δύο πράγματα θα πρέπει να συμβαίνουν:

• τα σώματα να βρίσκονται σε επαφή και

• να υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας

ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ: Όταν η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή σε ένα σώμα, τότε τα μόρια του σώματος που βρίσκονται στην περιοχή με υψηλότερη θερμοκρασία κινούνται πέρα ​​δώθε και συγκρούονται με γειτονικά μόρια μεταφέροντας έτσι τη θερμότητα σε γειτονικά τους μόρια που βρίσκονται σε περιοχές με χαμηλότερη θερμοκρασία. Η μετάδοση μπορεί να γίνεται και από μόρια ενός σώματος σε μόρια άλλου σώματος χαμηλότερης θερμοκρασίας, όταν τα σώματα είναι σε επαφή.

Ανάλογα με το πόσο καλά μεταδίδεται η θερμότητα σε ένα υλικό, το υλικό αυτό το χαρακτηρίζουμε καλό ή κακό αγωγό της θερμότητας, αγωγό ή μονωτή.

Οι καλοί αγωγοί , που επιτρέπουν την εύκολη μετάδοση της θερμότητας, είναι κυρίως τα μέταλλα (σίδηρος, αλουμίνιο, χρυσός, χαλκός κ.α.).

Μονωτές ή κακοί αγωγοί ή θερμομονωτικά υλικά, που δεν επιτρέπουν την εύκολη μετάδοση της θερμότητας, είναι το γυαλί, το ξύλο, το πλαστικό, ο φελλός, το χαρτί, το λίπος στο σώμα μας, ο ακίνητος αέρας κτλ.

Το νερό μπορεί να λειτουργήσει τόσο ως αγωγός θερμότητας όσο και ως μονωτής θερμότητας, ανάλογα με τις συνθήκες και το περιβάλλον στο οποίο χρησιμοποιείται.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΖΩΗ: Για τη θέρμανση του σπιτιού μας το χειμώνα αλλά και για την ψύξη του το καλοκαίρι χρειαζόμαστε ενέργεια. Το χειμώνα το σπίτι μας είναι πιο ζεστό από το περιβάλλον. Ένα μέρος της θερμότητας ακολουθώντας το μονόδρομο της ενέργειας μεταδίδεται από το πιο θερμό εσωτερικό του σπιτιού στο πιο ψυχρό περιβάλλον. Το αντίθετο ακριβώς συμβαίνει το καλοκαίρι. Για να περιορίσουμε τη μετάδοση της θερμότητας στο περιβάλλον, χρησιμοποιούμε στην κατασκευή των σπιτιών θερμομονωτικά υλικά, που είναι κακοί αγωγοί της θερμότητας.

Το καλύτερο υλικό για τη θερμομόνωση είναι ο... αέρας!!! Ο αέρας, όταν περιορίζεται σε κάποιο χώρο, όταν δηλαδή εγκλωβίζεται και δεν κινείται, είναι ένας πολύ κακός αγωγός της θερμότητας. Γι' αυτό και τα υλικά που εγκλωβίζουν τον αέρα χρησιμοποιούνται για τη θερμομόνωση. Στα παράθυρα, για παράδειγμα, τοποθετούνται διπλά τζάμια ανάμεσα στα οποία εγκλωβίζεται αέρας. Το ίδιο συμβαίνει και στους τοίχους ανάμεσα στα τούβλα αλλά και μέσα στις τρύπες των τούβλων. Για θερμομόνωση χρησιμοποιούμε και άλλα υλικά όπως το φελιζόλ. Ο αέρας που είναι παγιδευμένος στο φελιζόλ εμποδίζει τη διάδοση της θερμότητας.

Την αγωγή της θερμότητας άλλοτε την επιδιώκουμε, ενώ άλλοτε προσπαθούμε να την αποφύγουμε. Στη μαγειρική, για παράδειγμα, επιδιώκουμε την αγωγή της θερμότητας από το μάτι της κουζίνας στην κατσαρόλα. Γι' αυτό τα υλικά που χρησιμοποιούμε για την κατασκευή της κατσαρόλας είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας. Αντίθετα, τα χερούλια είναι κατασκευασμένα από συνθετικό υλικό, που είναι κακός αγωγός της θερμότητας, για να μη μεταδίδεται η θερμότητα στα χέρια μας, όταν την κρατάμε. Με τον ίδιο τρόπο χρησιμοποιούμε τα χαλιά, την κουβέρτα και το πάπλωμα, τη ζακέτα της Ελληνίδας μάνας!

Σύνδεσμος  ΕΔΩ

Η Αγωγή της Θερμότητας

Δείτε ΕΔΩ πώς γίνεται η μετάδοση θερμότητας με αγωγή στην κατσαρόλα (πατήστε τον διακόπτη στο μάτι)

Δείτε σε αυτό το ΕΔΩ πείραμα το νερό ως καλό αγωγό της θερμότητας

Παίξε το κουίζ που βρίσκεται ΕΔΩ.