52-53 / 83
52
53
Námsgagnastofnum 2015
–
07011
EÐLIS- OG STJÖRNUFRÆÐI
Áhrif varmaorku á efni
Þegar efni fær til sín varmaorku þá annað hvort hækkar hitastig
efnisins eða það breytir um ham.
Hugsum okkur klaka sem tekinn er úr frysti þar sem hitastigið er um
-10 °C og hann settur beint í pott á mjög heita eldavélarhellu. Þegar
klakinn kemur út úr frystinum fer hitastig hans hækkandi, úr -10 °C
í 0 °C. Þegar klakinn hefur náð 0 °C fer hann að bráðna. Hitastig
klakans breytist ekki á meðan hann bráðnar, það helst allan tíman 0
°C. Þegar hann hefur bráðnað hefur hann breyst í vatn sem hitnar
smátt og smátt frá 0 °C þar til það fer að sjóða við 100 °C. Eftir það fer
heita vatnið að breytast í 100 °C heita vatnsgufu.
Meðan á þessu ferli stendur flyst varmaorka frá eldavélarhellunni
til vatnsins. Breytingar á vatninu eru dæmigerðar fyrir það sem gerist
þegar efni tekur til sín varmaorku. Tvennt getur gerst. Annað hvort
hækkar hitastig efnisins eða efnið breytir um ham. Þegar efni breytir
um ham breytist það úr föstu formi í vökva (bráðnar) eða úr vökva
í lofttegund (gufar upp). Þetta eru kölluð hamskipti efnis. Þegar
varmaorka flyst frá einu efni til annars þá lækkar hitastig þess. Efnið
breytist úr vökva í fast efni, það storknar eða breytist úr lofttegund
í vökva (þéttist). Með þessum hætti tengjast hitastigsbreytingar og
hamskipti breytingum á varmaorku efnis.
Flutningur varmaorku
Þegar við stöndum út í sólskini á björtum sumardegi þá finnum við að
okkur hitnar. Við finnum fyrir varmaorkunni sem streymir frá sólinni
til okkar. Við höfum þegar fjallað um hitastig og varmaorku í þessum
kafla, en hvernig skyldi þessi varmaorka ferðast frá einum stað til
annars? Hvers vegna hitnar okkur þegar sólin skín á okkur og hvernig
flyst varmaorkan frá sólinni til okkar? Þessum spurningum ætlum við
að svara í þessum kafla og fjalla einnig um það hvernig varmaorka flyst
frá einum stað til annars.
Varmaorkan flyst frá heitari hlutum til þeirra kaldari
Varmaorka flyst frá heitari hlutum til þeirra kaldari ef þeir snertast.
Þegar pottur með köldu vatni stendur á heitri eldavélarhellu streymir
varmaorka frá hellunni yfir í vatnið. Ástæðan er sú að vatnið er kaldara
en hellan. Þegar við eldum mat flyst varmaorkan frá heitri eldavélinni
yfir í pottinn eða pönnuna og þannig yfir í matinn. Þegar hlutir kólna
missa þeir varmaorku. Ef við setjum klaka í vatn lækkar hitastig
vatnsins vegna þess að varmaorka fer frá vatninu yfir í klakana sem
settir voru í vatnið. Við það bráðna klakarnir. Hlutir sem eru að hitna
bæta við sig varmaorku og hlutir sem kólna missa varmaorku.
3.3
3.4
verkefni/UMRÆÐUR
1.
Hvernig tengjast hitastigsbreytingar hamskiptum?
2.
Hvað gerist þegar efni lætur frá sér varmaorku?
Börn í leik á sólríkum degi.