VAD ÄR VÄRME?
Redan på 1600-talet tänkte man sig att värme hade att göra med rörelser hos
materians byggstenar. På 1700- talet hamnade man på ett annat spår som gick
ut på att värme bestod av ett ämne. Man såg hur ämnen blev större när de
värmdes och krympte när de blir kalla. När engelsmannen Benjamin Thomson
sedan genomförde mätningar i samband med att man borrade kanoner
återgick man till idén att värme hade med rörelser att göra.
Med värme menar vi i dagligt tal den temperatur som vi kan mäta med
en termometer. Värme är alltså en form av energi.
MOLEKYLERNAS RÖRELSE
Som du tidigare har lärt dig rör sig molekylerna i ett ämne snabbare desto
varmare ämnet är. Vatten består ju av vattenmolekyler som rör sig sakta eller
snabbt. I kallt vatten rör sig molekylerna sakta och i varmt vatten rör de sig
snabbare. Detta gäller också för molekylerna i luften. En uppblåst luftmadrass
som har legat i solen på stranden en längre stund blir fast och hård. Detta beror
på att solen ger molekylerna, i luften som finns i
luftmadrassen, energi och därmed börjar de röra
sig snabbare och då tar de större plats. När du
sedan lägger luftmadrassen i det kalla vattnet kyls
luften i madrassen ned, molekylerna rör sig
långsammare igen och luften tar då mindre plats.
Madrassen blir då lite mjukare igen.
OLIKA SÄTT ATT SPRIDA VÄRME
Ledning
Om du håller in ett järnspett i en eld märker du snart att spettet blir så varmt
att du inte kan hålla i det. Man säger att värmen sprids genom ledning. Den del
av spettet som är inne i elden blir varm och järnatomerna där börjar röra sig
mer. De atomer som då får energi av brasan knuffar igång de atomer som ligger
närmast intill, de knuffar till nästa och så fortsätter det tills värmen leds till din
hand.
Olika ämnen leder värme olika bra.
Bra ledare: Järn, Mässing, Silver, Koppar och vatten.
Dåliga ledare: Plast, Glas, Luft, Kork, Gummi, Tegel
En kastrull är gjord av metall medan handtaget ofta är
gjort av plast. Detta för att man vill att kastrullen ska leda
in värmen i maten men man vill ju inte bränna sig när
man tar av kastrullen från plattan.
Strömning
Om du står nära en brasa och det blåser åt det håll där du står kan du känna
hur värmen flyttar sig till dig. Man säger då att värmen sprider sig genom
strömning. I en hårfön finns det ett litet element som värmer upp luften och en
fläkt som blåser iväg den.
Strålning
Solen är ett exempel på hur värme kan sprida sig till oss
genom strålning. Även ett element kan sända ut
värmestrålning. När denna strålning träffar ett föremål i
omgivningen får det föremålen ökad värmerörelse och blir
varmare.
DEN VARMA KANELBULLEN
En varm kanelbulles molekyler vibrerar mer än en kall bulles. Man kallar detta
för värmerörelse. Ju varmare ett föremål är, desto större värmerörelse. Detta
uppfattar vi som att föremålet är varmt. Om molekylerna vibrerar kraftigt kan
de skada andra material som de kommer i kontakt med. Rör vi ett sådant
föremål bränner vi oss. Om molekylerna vibrerar riktigt kraftigt kan de
till och med sända ut ljus. Detta händer till när en järnstång blir
rödglödgad.
HUR KAN VI SKYDDA OSS MOT KÖLD?
För att hålla oss varma när det är vinter ska vi klä oss i:
Fluffiga kläder (mycket luft i som kan isolera mot kylan)
Torra kläder
Flera lager (ett luftlager isolerar mellan varje lager
kläder)
HUR FUNGERAR EN TERMOS?
En termos är en temperaturbeständig behållare som främst används till att få
drycker och annat att hålla den ursprungliga temperaturen så länge som
möjligt. Den kan hålla saker varma eller kalla.
Detta blir möjligt genom att termosen har dubbla väggar, en
ytterflaska och en innerflaska med vakum däremellan. Vakum är ett
helt lufttomt utrymme, där finns alltså inga molekyler som man
leda värmen eller kylan vidare åt något håll. Förr var termosars
behållare ofta gjord av glas men eftersom den då så lätt gick sönder
bytte man på 80-talet ut detta mot rostfritt stål.
Svara på följande frågor:
1. Hur hänger värme ihop med molekylers rörelse?
2. På vilka tre sätt kan värme sprida sig?
3. Ge exempel på några bra ledare (alltså ämnen som leder värme bra).
4. Hur fungerar en termos?
