Μάθημα : ΦΥΣΙΚΗ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Σε αυτή τη θεματική ενότητα (φύλλο εργασίας) επιδιώκεται οι μαθητές/τριες:

1) να αντιληφθούν τη διαφορά μεταξύ της εκτίμησης και της μέτρησης του φυσικού μεγέθους θερμοκρασία.

2) να διαπιστώσουν με πειραματισμό την ανάγκη ακριβούς μέτρησης της θερμοκρασίας κατά περίπτωση και να καταλήξουν σε συμπεράσματα για τον τρόπο μέτρησής της με ακρίβεια.

3) να κατανοήσουν την αρχή λειτουργίας και τον τρόπο βαθμονόμησης του θερμομέτρου.

4) να ενημερωθούν για εναλλακτικούς τρόπους μέτρησης της θερμοκρασίας και να αμφισβητούν τις εκτιμήσεις ή τις μετρήσεις της θερμοκρασίας χωρίς τη χρήση κατάλληλων οργάνων και κανόνων μέτρησης.

5) να πραγματοποιούν με ορθό τρόπο μετρήσεις θερμοκρασίας.

Βασικές Ιδέες Μαθήματος

• Μια προσεκτική μέτρηση της θερμοκρασίας με θερμόμετρο δίνει σχετικά ακριβείς τιμές, αν τηρηθούν οι οδηγίες που έχεις καταγράψει.
• Η προσπάθεια εκτίμησης της θερμοκρασίας χωρίς θερμόμετρο, όμως, δίνει συνήθως κατά προσέγγιση αποτελέσματα
•  Μια λανθασμένη μέτρηση της θερμοκρασίας είναι δυνατόν να οφείλεται στο θερμόμετρο που χρησιμοποιούμε ή στον τρόπο με τον οποίο μετράμε.
•  Το θερμόμετρο μπορεί να δυσλειτουργεί λόγω κακής κατασκευής  του ή λόγω κακής βαθμονόμησής του.
• Το 0 της κλίμακας Κελσίου (Celsius) αντιστοιχεί στη θερμοκρασία πήξης του νερού, ενώ το 100 της κλίμακας αντιστοιχεί στη θερμοκρασία βρασμού του νερού.
• Οι μετρήσεις της θερμοκρασίας της πήξης και του βρασμού του νερού είναι ακριβέστερες όταν χρησιμοποιούμε απεσταγμένο (χωρίς άλατα) νερό.
•  Ο όρος "παράλλαξη" αποδίδει το σφάλμα ανάγνωσης λόγω εσφαλμένης οπτικής γωνίας (γωνία μέτρησης).

Λίγες Πληροφορίες

Τα συνηθισμένα θερμόμετρα οινοπνεύματος και υδραργύρου λειτουργούν με βάση τη διαστολή ή συ-στολή των υλικών, όταν θερμαίνονται ή ψύχονται.

Σημείωση: Τα θερμόμετρα υδραργύρου πρέπει να χρησιμοποιούνται με μεγάλη προσοχή, γιατί ο υδράργυρος είναι επικίνδυνος για την υγεία μας, αν σπάσει το θερμόμετρο.

Άλλα θερμόμετρα λειτουργούν μετρώντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός μετάλλου (κοινά ψηφιακά θερμόμετρα) ή την πυκνότητα ενός υγρού (θερμόμετρο Γαλιλαίου).

Η μέτρηση της θερμοκρασίας μπορεί να γίνει και με τη μέτρηση της ακτινοβολίας που εκπέμπουν τα σώματα λόγω της θερμοκρασίας τους, με τη χρήση υπέρυθρων αισθητήρων (πυρόμετρα, θερμοκάμερες κ.α.).

Η θερμοκάμερα σχηματίζει εικόνες με τη χρήση υπέρυθρης ακτινοβολίας, όπως οι συνηθισμένες κάμερες σχηματίζουν εικόνες χρησιμοποιώντας την ορατή ακτινοβολία.

Με τη θερμοκάμερα μπορούμε να μετρήσουμε με μεγάλη ακρίβεια τη θερμοκρασία από απόσταση, καθώς και τη θερμοκρασία διαφόρων περιοχών ενός αντικειμένου.
Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της θερμικής μόνωσης κτιρίων, για τη μέτρηση θερμοκρασίας ατόμων από μακριά (για διάσωση, για καταπολέμηση της εξάπλωσης ιών κ.α.), για τη μέτρηση της θερμοκρασίας εξαρτημάτων μηχανών σε ώρα λειτουργίας, για την ανίχνευση διαρροών πετρελαίου καθώς και τον εντοπισμό παγόβουνων.

Σε ένα εκπαιδευτικό εργαστήριο φυσικών επιστημών, η θερμοκάμερα μπορεί να εντοπίσει περιοχές διαφορετικής θερμοκρασίας σε πειράματα τριβής στερεών σωμάτων, ηλεκτρικών κυκλωμάτων, χημικών αντιδράσεων κτλ.

Μέτρηση θερμοκρασίας

Μετρήσεις θερμοκρασίας (κουίζ)

Κλίμακες θερμοκρασίας