Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα
Φυσική Στ΄ δημοτικού

Στόχοι: Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά τη μεταφορά θερμότητας με ρεύματα στο νερό και στον αέρα, να αναφέρουν ότι κατά τη μεταφορά θερμότητας με ρεύματα μετακινείται ύλη, σε αντίθεση με τη διάδοση θερμότητας με αγωγή και να μάθουν να διακρίνουν τη μεταφορά θερμότητας με ρεύματα από τη μετάδοση θερμότητας με αγωγή. (1 διδακτική ώρα).

Η θερμότητα στα υγρά και στα αέρια μεταφέρεται και με ρεύματα. Το θερμό νερό και ο θερμός αέρας μετακινούνται προς τα πάνω μεταφέροντας θερμότητα. Τη μετακίνηση του θερμού αέρα προς τα πάνω μπορούμε να τη διαπιστώσουμε εύκολα τοποθετώντας τα χέρια μας πάνω από ένα θερμαντικό σώμα. Καθώς ο θερμός αέρας μετακινείται, μεταφέρει θερμότητα. Κατά τη μεταφορά της θερμότητας με ρεύματα μετακινείται ύλη, αντίθετα από τη μετάδοση με αγωγή, κατά την οποία δε μετακινείται ύλη.

ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ: Όταν στα υγρά και στα αέρια υπάρχουν περιοχές με διαφορετική θερμοκρασία, τα μόρια μετακινούνται από τις περιοχές με τη μεγαλύτερη προς τις περιοχές με τη μικρότερη θερμοκρασία. Κατά τη μετακίνησή τους αυτή μεταφέρουν ενέργεια. Τη μετακίνηση αυτή την αντιλαμβανόμαστε ως ρεύματα.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΖΩΗ: Τη μεταφορά θερμότητας με ρεύματα τη χρησιμοποιούμε στα αερόστατα, στα αερόθερμα, αλλά και στο σύστημα κεντρικής θέρμανσης ενός σπιτιού.

Πώς λειτουργεί το σύστημα κεντρικής θέρμανσης: Καθώς το πετρέλαιο καίγεται μέσα στον λέβητα με τη βοήθεια του καυστήρα (ο καυστήρας δίνει τη φλόγα και το πετρέλαιο καίγενται μέσα στον λέβητα) η θερμότητα που απελευθερώνεται μεταδίδεται στους μεταλλικούς σωλήνες και μετά στο νερό που υπάρχει μέσα σε αυτούς, το οποίο ζεσταίνεται. Το ζεστό νερό φτάνει στα θερμαντικά σώματα των δωματίων με τη βοήθεια του κυκλοφορητή, μια αντλία που αυξάνει την ταχύτητα του νερού στους σωλήνες, και τους μεταφέρει τη θερμότητα μέσω αγωγής.

Τα θερμαντικά σώματα μεταδίδουν τη θερμότητα στον αέρα που βρίσκεται γύρω τους. Ο αέρας λοιπόν που ζεσταίνεται γύρω από τα θερμαντικά σώματα έχει μικρότερη πυκνότητα, είναι πιο ελαφρύς και ανεβαίνει προς τα πάνω. Ο κρύος αέρας από την άλλη που ήταν πάνω κατεβαίνει προς τα κάτω και ζεσταίνεται και αυτός με τη σειρά του.

Στην πραγματικότητα δημιουργούνται μέσα στο δωμάτιο ρεύματα αέρα και έτσι η θερμότητα μεταφέρεται παντού.

Αν παγιδευτεί αέρας στα θερμαντικά σώματα, η ροή του νερού εμποδίζεται, οπότε δεν είναι δυνατή η μεταφορά της θερμότητας. Γι' αυτό πρέπει να εξαερώνουμε συχνά τα θερμαντικά σώματα απομακρύνοντας τον παγιδευμένο αέρα.

Σύνδεσμος  ΕΔΩ

1ο πείραμα

2ο πείραμα

Διάδοση θερμότητας με ρεύματα

Φτιάξτε φιδάκια θερμότητας

Ο έλικας της θερμότητας
Μπορείς να κάνεις αυτό το μαγικό; Τι συμβαίνει στην πραγματικότητα;

Παίξε το κουίζ που βρίσκεται ΕΔΩ.