De fyra elementen - Jord,
luft, vatten och eld
De gamla tänkarna som utvecklade elementläran visste inte
så mycket om molekyler, atomer, elektroner osv. Den här
filmen vill göra er mer uppmärksamma på alla de olika
former som energi kan ha i naturen. Hela världen är full av
energi. Och den energin stöter ni på varje dag i naturen – i
eld, vatten, luft och jord.
DVD:n omfattar följande avsnitt:
1.
De fyra elementen
2.
Energi i jord
3.
Energi i luft
4.
Energi i vatten
5.
Energi i eld
Speltid: ca 30 min
Filmens mål är att
Berätta om de fyra olika elementen och dess historia
Förklara hur energi förekommer i
jord
luft
vatten
eld
Produktion: Gida, Tyskland
Årk: 2-6
Ämne: Fysik/Kemi
Originaltitel: Elemente & Energie in der Natur
Svensk version:
Cinebox Media, 2007
Ansvarig utgivare:
Mats Högberg
Filmnr: 13088
CINEBOX MEDIA
Vretenvägen 12
171 54 Solna
Tel: 08-445 25 50
Fax: 08-445 25 60
Epost: [email protected]
De fyra elementen
Jord, luft, vatten och eld. De gamla tänkarna som utvecklade elementläran visste inte så mycket om molekyler, atomer,
elektroner osv. Den här filmen vill göra
er mer uppmärksamma på alla de olika
former som energi kan ha i naturen. Hela
världen är full av energi. Och den energin
stöter ni på varje dag i naturen – i eld,
vatten, luft och jord.
De fyra elementen – om elementlära
Elementlära är en föreställning i äldre filosofi att materien är sammansatt av vissa
grundämnen, element. I antikens och
medeltidens naturfilosofi räknade man
ofta med fyra element, jord, vatten, luft
och eld. Begrepp av detta slag finner man
också i förfilosofiskt tänkande och i andra
kulturkretsar än den grekiska, som t.ex. i
den kinesiska.
Om jord
Jord är det mer eller mindre lösa lager
som täcker markytan och som träd, buskar, örter, gräs, svamp med mera växer i.
Jordar kan vara mycket olika, bland annat
beroende på hur de har bildats och klimatet på den plats där jorden finns. Man
brukar indela jordar efter jordarter och
jordmåner.
Om luft
Luft är det vi andas, som fåglarna flyger i
och som blir vind när den sätts i rörelse.
Luften hör till atmosfären, som är det
yttersta lagret på planeten jorden. Atmosfären når närmare 1 000 kilometer över
jordytan, men det vi menar med luft når
bara omkring 80 kilometer. Luften blir
snabbt tunnare ju högre man kommer,
och då blir den svårare att andas. Bergsbestigare i till exempel Himalaya måste ha
syrgasmask på topparna på 8 000 meters
höjd.
Luft består till allra största delen av gaserna
kväve och syre. Kväve utgör omkring 78 %
och syre 21 %. Den resterande procenten
utgörs mest av ädelgaser, som helium, neon
och argon, och lite koldioxid och vattenånga. Halten koldioxid tycks öka och antas
ligga bakom växthuseffekten, som gör klimatet på jorden varmare.
Syret i luften, och i havet, är livsviktigt för
människan och alla andra djur. Vi andas in
syre och andas ut koldioxid. Med de gröna
växterna är det tvärtom. De tar upp koldioxid och ger ifrån sig syre. Det kallas fotosyntes. Syret i atmosfären har kommit till
genom att växter i hundratals miljoner år har
utandats syre.
Om vatten
Vatten är ett av de vanligaste ämnena på
jorden. Nästan allt vatten, 98 %, finns i havet och är salt. Bara 2 % är alltså sötvatten.
Sötvattnet finns i sjöar och vattendrag, som
grundvatten i marken och fruset som glaciärer. Allt vatten på jorden ingår i ett evigt
kretslopp. Vattenånga stiger upp från hav
och sjöar. Uppe i luften kyls vattenångan
av och kondenseras, får vätskeform, som
moln. När molnen kyls ner fälls vattnet ut
som regn eller snö. På marken rinner det
vidare till vattendrag eller ner i jorden som
grundvatten. Grundvattnet rinner vidare och
kommer så småningom ut igen i källor och
bäckar, som rinner ut i sjöar och hav. Glaciärerna rör sig långsamt mot havet, och glaciärkanten bryts av till isberg, som smälter så
småningom.
Vatten är en kemisk förening av två väteatomer och en syreatom. Den kemiska formeln
är H2O, där H står för väte och O för syre.
Vatten är ett av de få ämnen på jorden som
förekommer såväl som vätska och gas och i
fast form. Om vattentemperaturen går under
0 grader bildas is. Vid 100 grader kokar vattnet, och vattenånga bildas.
Om eld
Eld är förbränning som sker med öppen
låga. Det som brinner är gaser som hettan
driver ut ur bränslet. Det kan förstås också
vara gasformiga bränslen som brinner. Man
vet inte när människorna började använda
eld. Ett stort framsteg var det i alla fall. Man
fick inte bara värme utan också ett försvar
mot rovdjur som strök omkring ute i nattmörkret. Maten blev lättare att äta när den
stekts (kokning kom långt senare, när man
hade kokkärl). Så småningom lärde man
sig bygga ugnar där man kunde nå en hög
och jämn temperatur. I dem kunde man
baka bröd, bränna lerkrukor eller tegel och
till sist också smälta metaller. Men detta var
en utveckling som tog tusentals år. Att lära
sig använda och kontrollera eld har varit en
viktig del av teknikens utveckling, kanske
den allra viktigaste. Fortfarande görs viktiga
framsteg.
Viktiga ord och begrepp
Fossila bränslen är bränslen som mest består
av kolföreningar och som är rester av djur
och växter som levde för länge sedan. Fossil
är döda växter och djur som har förstenats.
När de dog blev de liggande på bottnen av
hav och insjöar. Så småningom täcktes de
av andra avlagringar, till exempel sand och
grus. Trycket ökade och temperaturen steg.
Efter en väldigt lång tid förvandlades de till
sten, men också till material som man kan
utvinna stora mängder energi av. De viktigaste fossila bränslena är kol, olja och naturgas.
Fotosyntesen kallas den process som sker
när växterna utnyttjar solenergin. De är helt
beroende av utnyttjandet av solenergin för
sin överlevnad. Solenergin gör att växterna
kan växa och producera energirika näringsämnen, vilka vi människor sedan kan använda som ex. föda och bränsle. Energin från
solen ger oss energi. Energi försvinner aldrig
– den byter bara form jämt och ständigt.
Gravitation, är det som vi till vardags kallar
”tyngdkraft”, eller jordens dragningskraft.
När ett äpple faller ner från ett äppelträd,
faller det därför att jordens gravitation verkar på det. Jorden drar till sig äpplet. Jorden
drar också till sig människor och bilar och
andra lösa föremål, så att de inte far ut i
rymden.
Högtryck, anticyklon, är ett område i atmosfären där lufttrycket vid samma höjd
över havet är högre än i omgivningen. Och
lågtryck, cyklon, är ett område i atmosfären
med lägre lufttryck än omgivningen. Som
alltid strävar naturen efter att skapa balans
när någon jämvikt rubbas. Alltså strömmar
luft från vänster till höger, från området med
högt lufttryck till det där lufttrycket är lägre.
Det är den här tryckutjämningen som vi
upplever som vind.
Lava, eller magma, kallas de smältande bergarter som når jordytan i samband med ett
vulkanutbrott. När lavan flyter ut på jordytan
och stelnar bildas olika bergarter beroende
på bergartssmältans sammansättning. Närmare 100 % av den lava som utgör djuphavsbottnen bildar basalt.
Solenergi är energi som ytterst kommer från
kärnprocesser i solens inre och som når oss
i form av solstrålning. Solstrålningen är helt
avgörande för allt liv på jorden, vattnets
kretslopp och energiförsörjningen. Solens
eld har hållits igång i många miljoner år
genom så kallad kärnfusion. Fusion kallas
den reaktion då atomkärnor smälter ihop
och väldiga mängder energi frigörs. Hittills
kan vi bara utnyttja en bråkdel av den energi
som solen strålar hit. Om vi kunde återskapa
kärnfusionen på jorden och tämja den enorma energi som den frigör skulle vårt energibehov vara täckt för all framtid.
Vattenenergi är läges- och rörelseenergi hos
vatten i vattendrag, tidvatten, vågor och
havsströmmar. Konventionella vattenkraftverk producerar el genom att utnyttja skill-
naden i lägesenergi hos vatten som tas in på
en högre nivå och släpps ut på en lägre nivå
i vattendraget. Andra former är vågenergi,
som utgörs av energin hos vågor på en vattenyta, vilken omvandlas till el i ett vågkraftverk, samt tidvattenenergi, där de periodiska
nivåskillnaderna hos tidvattnet utnyttjas för
elproduktion i ett tidvattenkraftverk.
Vind är luft som flyttar sig. Den grundläggande drivkraften i vindar är att varm luft
stiger uppåt. Varm luft finns framför allt i tropikerna, området runt ekvatorn. Den varma
luften ersätts av luft som strömmar in från
kallare områden. Den ersätts i sin tur av den
sjunkande varmluften, som kyls av på högre
höjder och breddgrader. Det här är en ständigt pågående cirkulation i lufthavet.
Vindenergi är rörelseenergin i vindarna. Av
den mot jorden infallande solstrålningen omvandlas i genomsnitt ca 0,7 % till vindenergi,
vilken var en av de första energikällor som
människan tog i sin tjänst för att driva farkoster, segelfartyg, och för att mala säd m.m.
i väderkvarnar. På ett modernt vindkraftverk
ser de roterande vingarna ut som en stor
propeller. Vridningen gör att ström genereras inuti kraftverket. Det funkar ungefär som
generatorn på en cykel.
Värme, eller värmeenergi, är också en form
av energi. Värmebegreppet är nära förknippat med atomernas och molekylernas rörelse. I en gas eller vätska utgörs den av atomernas respektive molekylernas fria rörelse;
i fast materia av atomernas svängningar
kring sina jämviktslägen. Ökande temperatur
medför att värmerörelsen blir livligare.
Diskussionsfrågor
De fyra elementen:
1. Kan du beskriva några olika typer av
landskap som finns på jorden?
2. Vad skiljer de olika kontinenterna åt?
3. Vilka är de fyra olika elementen?
4. Vad gör en ”filosof”?
5. Kan du berätta något om de gamla
grekiska filosofernas elementlära?
Jord:
1. Kan du ge exempel på något som ger
energi, som kommer från jorden?
2. Vad kallas glödande stenar, med ett
annat ord?
3. Hur kan man ta tillvara på den värme
som finns djupt nere i jorden?
4. Hur skapas råolja?
5. Vad är ”tektoniska plattor” för någonting?
Luft:
1. Vad är vind för någonting?
2. Kan du förklara hur ”högtryck” och
”lågtryck” uppstår?
3. Kan du ge exempel på några sätt som
människan genom historien tagit vara
på vindenergin.
4. Vad är en ”generator”?
5. Och vad är en ”tromb”?
Vatten:
1. Vad innebär jordens dragningskraft?
2. På vilket sätt hänger detta ihop med
energin i vattnet?
3. Kan du ge exempel på några sätt som
människan genom historien tagit vara
på vattnets kraft.
4. Vad gör en ”turbin”?
5. Kan du ge exempel på vattnets så
kallade kretslopp.
Eld:
1. Vad för nytta kan man ha av elden?
2. Kan du ge några exempel på hur den
kan vara farlig?
3. Vilken är vår allra största energikälla?
4. Vad innebär ”kärnfusion”?
5. Vad kallas det för när växterna tar
tillvara på energin i solljuset?
Här kan du hämta mer information
http://sv.wikipedia.org/wiki/Portal:Huvudsida – Wikipedia
http://www.ne.se – Nationalencyklopedins
hemsida
http://www.ditthoroskop.nu/se/element_index.htm - om de fyra elementen ur ett historiskt perspektiv
http://sv.wikipedia.org/wiki/De_fyra_elementen - mer om de fyra elementen
http://www.ordboken.nu/ - länkar till olika
uppslagsverk på nätet
http://www.susning.nu/ - uppslagsverk
http://www.dn.se - Dagens Nyheter
http://lankskafferiet.skolutveckling.se/ länkskafferiet
