درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس اول

دانستنی‌های معلم

گرما

هنگامی که يک جسم گرم را در کنار يک جسم سرد قرار می‌دهيم، مثلاً وقتی يک قطعه آهن داغ را داخل ظرف آب سرد فرو می‌بريم مقداری انرژی گرمايی از جسم داغ (آهن) به جسم سرد (آب) منتقل می‌شود. در واقع گرما مقدار انرژی منتقل شده از جسم گرم به جسم سرد است. اين انتقال گرما تا زمانی که دمای دو جسم يکسان شود ادامه پيدا می‌کند.

دما

دما و گرما دو واژه متفاوت با مفاهيمی هر چند مرتبط با هم اما جدای از هم هستند، دمای يک جسم در واقع نشان دهنده سرعت حرکت ذرات تشکيل دهنده‌ی آن است بنابراين افزايش دمای يک جسم به معنای افزايش انرژی جنبشی ذرات آن جسم است. گرما همان طور که توضيح داده شده انرژی منتقل شده از جسم گرم به جسم سرد است.

يکی از واحدهای اندازه گيری انرژی که در مورد انرژی مواد غذايی نيز کاربرد دارد کالری (cal) است. 30 گرم سيب زمينی سرخ شده (١٠ قطعه متوسط چيپس) 115 کالری انرژی دارد.
يکی از واحدهای اندازه گيری دما سانتی‌گراد يا سيلسيوس است که با علامت ($^\circ C$) نشان داده می‌شود. واحد بين المللی دما درجه کلوين است. صفر سانتی‌گراد برابر 273 درجه کلوين است.

استفاده از گرما

از گرما در صنايع مختلف (استخراج و ذوب فلزات، ريخته گری و…)، نيروگاه های حرارتی برای توليد برق کارگاه‌های صنعتی، گرمايش مکان‌ها، پخش خوراکی‌ها استفاده می‌شود هر وقت سوختی بدون اکسيژن کافی بسوزد گاز سمی و مرگ آفرين کربن مونواکسيد (CO) به وجود می‌آيد که به گاز زغال معروف است، در گذشته برای کرسی‌ها که گرمای آن‌ها از سوختن زغال به دست آمد استفاده می‌شد. امروزه نيز مسدود شدن مسير دودکش بخاری‌های و يا بسته بودن فضا باعث می‌شود که اکسيژن کافی وجود نداشته باشد. اين گاز خطرناک باعث مرگ افراد می‌شود.

نور و گرما

نور و گرما هر دو صورتی از انرژی جنبشی هستند و می‌توانند به آسانی به يک ديگر تبديل شوند تمامی اجسام گرم از خود نور تابش می‌کنند هر چه جسمی گرم‌تر باشد از خود نور بيشتری تابش می‌کند. البته گاهی نوری که از اجسام گرم تابش می‌شود برای چشم ما غيرقابل ديدن است (مرئی نمی‌باشد) (به طور مثال از نوع پرتوهای فروسرخ (اشعه مادون قرمز) است که اين پرتوها وقتی به جسمی بتابند گرمای بيش‌تری توليد می‌کنند وقتی دستمان را به فاصله کمی نزديک اتوی داغ می‌گيريم گرمای حاصل از پرتوهای فروسرخ را حس می‌کنيم انرژی نور نيز به انرژی گرمايی تبديل می‌شود يعنی درجه حرارت جسم بالا می‌رود به همين علت است که ما در مقابل
آفتاب احساس گرما می‌کنيم.

پوشش و گرما

پوشش بدن جانوران راهی است که در خلقت برای گرم نگه داشتن آن‌ها پيش بينی شده است، حيوانات خونسرد در فصل سرما گاه کاملاً غيرفعال هستند پرها و به خصوص کرک‌های بدن پرندگان و پشم بدن پستانداران عايق خوبی برای گرما است و مانع از هدر رفتن گرمای بدن آن‌ها می‌شود در حيوانات قطبی (روباه و خرس) چربی زير پوست آن‌ها مانند عايقی عمل می‌کند که مانع از دست رفتن گرما می‌شود.
در فصل سرد پرندگان پرهای خود را پوش می‌کنند به اين ترتيب هوا در لابه‌لای پرهای آن‌ها می‌ماند و مانع از انتقال راحت گرما می‌شود.
انسان‌ها با پوشاک مناسب خود را گرم نگه می‌دارند.

صرفه جويی در گرما

1- عايق کاری: کف، سقف و ديوارها لوله‌های انتقال آب گرم …
2- پوشاندن شکاف در و پنجره‌ها
3- استفاده از پنجره دوجداره
4- استفاده از پرده مناسب
5- استفاده از برچسب‌های شفاف مخصوص و يا نايلون بر روی شيشه‌ها
6- تنظيم شعله بخاری (به خوبی بسوزد)
7- استفاده از پوشاک مناسب (جنس و رنگ)
8- لوله دودکش بلند (لوله کوتاه دودکش همه گرما را به بيرون هدايت می‌کند)
9- استفاده از وسايل گرم کننده پربازده
10- بستن دريچه کولر

شگفتی‌های آفرينش

خالق آدميان، انديشه و تفکر را به آن‌ها هديه کرد تا به کمک آن پوشاک مناسب برای گرما و سرما را برای خود تدارک ببينند و در مورد جانوران پوشش مناسب و يا ديگر شرايط زندگی را برای مطابقت آن‌ها با محيط زندگی خود فراهم آورده است. پرسش در مورد اين شگفتی‌های آفرينش فرصتی است برای تفکر و استدلال و در عين حال توجه به خدايی که بهترين آفرينندگان است.