Upload
varuna
View
53
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Orkan Almenn náttúruvísindi. Varmaorka Kaflahlutar 2-1 Sameindir og hreyfing 2-2 Hiti og varmi 2-3 Hitun, kæling og einangrun. Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing. Öll efni eru samsett úr örsmáum eindum, sem kallast sameindir. Þetta er líkan af tveimur vatnssameindum. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Kennari Eggert J Levy 1
OrkanAlmenn náttúruvísindi
Varmaorka
Kaflahlutar
2-1 Sameindir og hreyfing
2-2 Hiti og varmi
2-3 Hitun, kæling og einangrun
Kennari Eggert J Levy 2
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Öll efni eru samsett úr örsmáum eindum, sem kallast sameindir.
• Þetta er líkan af tveimur vatnssameindum.
Kennari Eggert J Levy 3
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Sameindir eru svo gerðar úr smærri eindum sem kallast frumeindir.
• Þetta er líkan af vetnisfrumeind (H)
Kennari Eggert J Levy 4
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• James Joule komst að þeirri niðurstöðu að varmi væri ein mynd orkunnar.
• Varmi er sú mynd orku sem flyst milli staða þar sem hitamunar gætir.
Kennari Eggert J Levy 5
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmaorka byggist á hreyfingu smæstu efniseinda, sameindanna.
loftvökviFast efni
Kennari Eggert J Levy 6
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
Varmaflutningur
• Varmaorka flyst frá heitum hlutum til þeirra kaldari. Varmi er orka sem flæðir á milli hluta.
• Varmi getur flust á þrjá vegu milli hluta:
með varmaleiðingu,
varmaburði
og varmageislun.
Kennari Eggert J Levy 7
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmaleiðing er flutningur varma gegnum efni sem byggist á beinni snertingu efniseindanna.
Dæmi: Pottur hitnar á heitri eldavél.
Varmaleiðing á sér stað í föstum efnum, vökvum og lofttegundum.
Sum efni leiða varma betur en önnur efni og eru því góðir leiðarar.
Kennari Eggert J Levy 8
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
Silfur er einn besti varmaleiðari sem til er.
Kopar leiðir líka varma mjög vel.
Hvers vegna er kopar í botni margra steikarpanna?
Hvers vegna er viður eða plast í sköfum margra eldunaráhalda?
Kennari Eggert J Levy 9
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmaburður er þegar varmi flyst með varmaburði, þá berst hannmeð straumi straumefnis en straumefni er samheiti á lofttegundum og vökvum.
Kennari Eggert J Levy 10
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmaburður
Dæmi: Vatn sem hitnar í potti stígur upp og ber með sér varma, en kalt vatn sígur niður í staðinn.
Kennari Eggert J Levy 11
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmageislun er þegar orka flyst gegnum rúmið með varmageislun. Orkan er í mynd ósýnilegra rafsegulbylgna sem kallast innrauðar bylgjur.
• Dæmi: Varmageislun stafar frá heitri rafmagnshellu.
• Varmageislun á átt sér stað í tómarúminu, þegar varmi berst frá sólu.
Kennari Eggert J Levy 12
Varmaorka 2-1 Sameindir og hreyfing
• Varmageislun á Mars
Kennari Eggert J Levy 13
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Hiti er mælikvarði á meðalhreyfingu sameindanna, en varmi er forsenda hitabreytinga. Hiti er mældur með hitamæli. Celsíus- og Kelvinkvarðar eru algengastir. Kelvinkvarði er hluti af SI-kerfinu. Lægsti hiti á Kelvin er 0K sem jafngildir -273°C.
• Lægsti hiti sem unnt er að ná nefnist alkul, þá stöðvast öll hreyfing sameindanna og engin hreyfiorka á sér stað.
Kennari Eggert J Levy 14
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
Samanburður á hitamælum
Kennari Eggert J Levy 15
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Hreyfiorka er sú orka sem býr í hlut vegna þess að hann er á hreyfingu. Hlutir á hreyfingu framkvæma vinnu. Vinna er margfeldi af krafti sinnum vegalengd.
• Innri orka hlutar er því sú orka sem fólgin er í hreyfingu og samsetningu sameindanna í hlutnum. Óregluleg hreyfing frumeinda og sameinda skapa innri orku.
Kennari Eggert J Levy 16
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
Kennari Eggert J Levy 17
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Stöðuorka er sú orka sem býr yfir vegna staðsetningu sinnar.
• Hlutur sem hvílir á gólfinu hefur enga stöðuorku. Fjarlægð hlutar frá gólfi gefur honum stöðuorku, sem vex með aukinni fallhæð.
Kennari Eggert J Levy 18
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Efnaorka er sú orka sem bundin er í sameindum efnis og losnar þegar efnatengin rofna, til dæmis við efnahvörf.
• Einingin júl [J] er notuð fyrir vinnu og orku.
• Athugið: Varmagildi matvæla er kaloría og 1 kaloría = 4,2 J
Kennari Eggert J Levy 19
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Efnaorka
í efnarafal
Kennari Eggert J Levy 20
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Hitaþensla á sér stað þegar hlutir þenjast út við hita, mismikið eftir efnum og ástandi þeirra. (Allar loftegundir þenjast þó jafnmikið út við hita)
• Undantekning er vatn sem þenst líka út við kælingu undir 4°C.
• Orsök; aukinn hiti meiri hreyfiorka lengra bil verður milli sameindanna.
Kennari Eggert J Levy 21
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Varmi er mældur í kaloríum (hitaeiningum)
• Ein kaloría er sá varmi sem þarf til að hita 1 gramm af vatni um 1°C.
• Sá eiginleiki efnis, sem er mælikvarði á hversu vel efni taka við varma nefnist eðlisvarmi.
• Eðlisvarmi er sá varmi sem þarf til að hita 1 gramm efnis um 1°C.
Kennari Eggert J Levy 22
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
Verkefni
1.Hversu margar kaloríur þarf til að hita 10 grömm af vatni um 5°C?
Varmi = massi • hitastigsbreyting • eðlisvarmi efnisins
= 10 gr • 5°C • 1 kal/g •°C = 50 kaloríur
2. Hversu margar kaloríur þarf til að hita 10 grömm af áli um 5°C?Varmi =
Kennari Eggert J Levy 23
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
3. Reiknaðu hversu margar kaloríur þarf til að hita 50 grömm af kopar um 10°C?Varmi =
4. Reiknaðu hversu margar kaloríur þarf til að hita 100 grömm af sjó úr 2°C í 7°C?Varmi =
Kennari Eggert J Levy 24
Varmaorka 2-2 Hiti og varmi
• Við getum breytt orku úr einni mynd í aðra.
Hreyfiorka breytist til dæmis í stöðuorku og öfugt. Heildarorkan breytist þó aldrei í hverju tilviki fyrir sig.
• Lögmálið um varðveislu orkunnar segir:
Hvorki er hægt að skapa orku né eyða henni, heldur aðeins breyta mynd hennar.
Kennari Eggert J Levy 25
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Stöðuorka + hreyfiorka = lokaorka
• Orkan varðveitist alltaf, hvorki er hægt að skapa orku né eyða henni, aðeins breyta mynd hennar.
Kennari Eggert J Levy 26
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Hitakerfi eru einkum notuð til að hita híbýli fólks, en kælikerfi til að kæla t.d. vistarverur fólks þar sem þess er þörf.
• Aðferðir þessara kerfa byggjast á þekkingu á varmaflutningi og breytingu orkunnar úr einni mynd í aðra.
Kennari Eggert J Levy 27
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Hitakerfi og kælikerfi
Kennari Eggert J Levy 28
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Helstu varmagjafar eru rafmagn, jarðvarmi, gas, kol, olía og timbur.
Kennari Eggert J Levy 29
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Nýting jarðvarma
Jarðvarmi er nýttur til húshitunar á nokkrum stöðum í heiminum. Hann er einnig notaður til raforkuframleiðslu, ylræktar og í iðnaði.
Ítalir nota jarðgufu til raforkuframleiðslu, en jarðorkuver eru víðar t.d. Íslandi, Kína, Japan, USA (stærst er Geyserville) og víðar í heiminum.
Kennari Eggert J Levy 30
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Einangrun
Einangrun dregur úr varmatapi sem verður vegna varmaleiðingar.
Dæmi um góðan einangrara er steinull, slæman málmar.
Kennari Eggert J Levy 31
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Í kælikerfum er raforka notuð til að fjarlægja varmaorku úr vistarverum fólks eða t.d. úr kæliskápum. Varminn er leiddur út í andrúmsloftið með vökva sem dælt er gegnum kælikerfið með rafdælu.
Kennari Eggert J Levy 32
Varmaorka 2-3 Hitun, kæling og einangrun
• Í kæliferli kæliskápa breytist kælivökvinn í lofttegund og sú breyting kallar á varma úr skápnum, en síðan þéttist lofttegundin aftur og sendir varma út í umhverfið.