درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس اول

دانستنی‌های معلم

گرما

هنگامی که یک جسم گرم را در کنار یک جسم سرد قرار می‌دهیم، مثلاً وقتی یک قطعه آهن داغ را داخل ظرف آب سرد فرو می‌بریم مقداری انرژی گرمایی از جسم داغ (آهن) به جسم سرد (آب) منتقل می‌شود. در واقع گرما مقدار انرژی منتقل شده از جسم گرم به جسم سرد است. این انتقال گرما تا زمانی که دمای دو جسم یکسان شود ادامه پیدا می‌کند.

دما

دما و گرما دو واژه متفاوت با مفاهیمی هر چند مرتبط با هم اما جدای از هم هستند، دمای یک جسم در واقع نشان دهنده سرعت حرکت ذرات تشکیل دهنده‌ی آن است بنابراین افزایش دمای یک جسم به معنای افزایش انرژی جنبشی ذرات آن جسم است. گرما همان طور که توضیح داده شده انرژی منتقل شده از جسم گرم به جسم سرد است.

یکی از واحدهای اندازه گیری انرژی که در مورد انرژی مواد غذایی نیز کاربرد دارد کالری (cal) است. 30 گرم سیب زمینی سرخ شده (10 قطعه متوسط چیپس) 115 کالری انرژی دارد.
یکی از واحدهای اندازه گیری دما سانتی‌گراد یا سیلسیوس است که با علامت ($^\circ C$) نشان داده می‌شود. واحد بین المللی دما درجه کلوین است. صفر سانتی‌گراد برابر 273 درجه کلوین است.

استفاده از گرما

از گرما در صنایع مختلف (استخراج و ذوب فلزات، ریخته گری و…)، نیروگاه های حرارتی برای تولید برق کارگاه‌های صنعتی، گرمایش مکان‌ها، پخش خوراکی‌ها استفاده می‌شود هر وقت سوختی بدون اکسیژن کافی بسوزد گاز سمی و مرگ آفرین کربن مونواکسید (CO) به وجود می‌آید که به گاز زغال معروف است، در گذشته برای کرسی‌ها که گرمای آن‌ها از سوختن زغال به دست آمد استفاده می‌شد. امروزه نیز مسدود شدن مسیر دودکش بخاری‌های و یا بسته بودن فضا باعث می‌شود که اکسیژن کافی وجود نداشته باشد. این گاز خطرناک باعث مرگ افراد می‌شود.

نور و گرما

نور و گرما هر دو صورتی از انرژی جنبشی هستند و می‌توانند به آسانی به یک دیگر تبدیل شوند تمامی اجسام گرم از خود نور تابش می‌کنند هر چه جسمی گرم‌تر باشد از خود نور بیشتری تابش می‌کند. البته گاهی نوری که از اجسام گرم تابش می‌شود برای چشم ما غیرقابل دیدن است (مرئی نمی‌باشد) (به طور مثال از نوع پرتوهای فروسرخ (اشعه مادون قرمز) است که این پرتوها وقتی به جسمی بتابند گرمای بیش‌تری تولید می‌کنند وقتی دستمان را به فاصله کمی نزدیک اتوی داغ می‌گیریم گرمای حاصل از پرتوهای فروسرخ را حس می‌کنیم انرژی نور نیز به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود یعنی درجه حرارت جسم بالا می‌رود به همین علت است که ما در مقابل
آفتاب احساس گرما می‌کنیم.

پوشش و گرما

پوشش بدن جانوران راهی است که در خلقت برای گرم نگه داشتن آن‌ها پیش بینی شده است، حیوانات خونسرد در فصل سرما گاه کاملاً غیرفعال هستند پرها و به خصوص کرک‌های بدن پرندگان و پشم بدن پستانداران عایق خوبی برای گرما است و مانع از هدر رفتن گرمای بدن آن‌ها می‌شود در حیوانات قطبی (روباه و خرس) چربی زیر پوست آن‌ها مانند عایقی عمل می‌کند که مانع از دست رفتن گرما می‌شود.
در فصل سرد پرندگان پرهای خود را پوش می‌کنند به این ترتیب هوا در لابه‌لای پرهای آن‌ها می‌ماند و مانع از انتقال راحت گرما می‌شود.
انسان‌ها با پوشاک مناسب خود را گرم نگه می‌دارند.

صرفه جویی در گرما

1- عایق کاری: کف، سقف و دیوارها 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 یا نایلون بر روی شیشه‌ها
6- تنظیم شعله بخاری (به خوبی بسوزد)
7- استفاده از پوشاک مناسب (جنس و رنگ)
8- لوله دودکش بلند (لوله کوتاه دودکش همه گرما را به بیرون هدایت می‌کند)
9- استفاده از وسایل گرم کننده پربازده
10- بستن دریچه کولر

شگفتی‌های آفرینش

خالق آدمیان، اندیشه و تفکر را به آن‌ها هدیه کرد تا به کمک آن پوشاک مناسب برای گرما و سرما را برای خود تدارک ببینند و در مورد جانوران پوشش مناسب و یا دیگر شرایط زندگی را برای مطابقت آن‌ها با محیط زندگی خود فراهم آورده است. پرسش در مورد این شگفتی‌های آفرینش فرصتی است برای تفکر و استدلال و در عین حال توجه به خدایی که بهترین آفرینندگان است.