Φυσική | Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα υλικά σώματα | E'-ΣΤ' Δημοτικού Επ. 29 |heating||cooling||||||| Physics | Heating and cooling material bodies | E'-F' Primary School Ep. 29 Physique | Chauffage et refroidissement des corps matériels | Ecole primaire E'-F' Ep. 29

Γεια σας, παιδιά! Είμαι η Ράνια Γκικοπούλου, δασκάλα, ||||||Gikopoulou|

και σήμερα θα μιλήσουμε για το συμβαίνει όταν θερμαίνουμε και ψύχουμε... ||||||||we heat||cooling

τα υλικά σώματα γύρω μας. |material|bodies||

Για να σκεφτούμε... Σίγουρα έχετε δει τα καλώδια της ΔΕΗ...

άλλοτε να είναι τεντωμένα και άλλοτε να είναι καμπυλωμένα. Γιατί συμβαίνει αυτό; sometimes|||stretched|||||curved|||

Ή ίσως έχετε παρατηρήσει σε κάποιο ατύχημα σε σιδηροδρομικές γραμμές, |||noticed|||accident|||lines

τις γραμμές να έχουν στραβώσει. ||||bent

Και μήπως έχετε προσέξει ποτέ σε γέφυρες, |||noticed|||bridges

στη βάση τους δύο κυλίνδρους στους οποίους στηρίζονται; ||||cylinders|||are supported

Γιατί συμβαίνει αυτό; Υπάρχει περίπτωση να μεγαλώνει η γέφυρα; ||||||||bridge

Θα το απαντήσουμε κάνοντας πειράματα. |||doing|experiments

Και μάλιστα θα κάνουμε αρκετά πειράματα,

που σχετίζονται με τη θέρμανση και την ψύξη... |||||||cooling

στερεών, υγρών και αερίων σωμάτων. solids|liquids|||bodies

Θα ξεκινήσουμε με ένα πείραμα που προτείνει και το βιβλίο σας. ||||||suggests||||

Χρειάζεστε μόνο ένα κομμάτι ξύλο,

στο οποίο έχουμε καρφώσει δύο καρφάκια... |||driven||nails

σε τέτοια απόσταση ώστε ίσα που να περνάει ένα κέρμα. |such|distance|so that|just|||||coin

Βλέπουμε ότι περνάει.

Στη συνέχεια θα θερμάνουμε το κέρμα. |||heat||

Και θα δοκιμάσουμε και πάλι να περάσουμε από το ίδιο σημείο...

και να δούμε τι συμβαίνει.

Για να δούμε το βίντεο!

Βλέπουμε ότι το κέρμα περνάει ανάμεσα στα δύο καρφάκια. ||||||||nails

Το θερμαίνουμε. |we heat it

Πρέπει να το κρατήσουμε αρκετή ώρα πάνω απ' το κεράκι, 2 - 3 λεπτά. |||keep|||||||

Να θερμανθεί καλά. |be heated|

Και δοκιμάζουμε και βλέπουμε ότι δεν περνάει πια... |we try||||||

ανάμεσα στα δύο καρφιά όπως πριν.

Αν το βουτήξουμε μέσα σε παγωμένο νερό, ||we dip|||cold|

και ξαναδοκιμάσουμε, |try again

βλέπουμε ότι ξαναπερνάει. ||passes again

Τι συμβαίνει λοιπόν;

Παρατηρήσαμε ότι το κέρμα που θέρμανα δεν περνάει ανάμεσα από τα καρφιά, we observed|||||heating||||||

ενώ όταν το βουτήξαμε στο κρύο νερό πέρασε. |||we dipped||||

Θα συνεχίσουμε με άλλο πείραμα με αυτή εδώ τη συσκευή. |||||||||device

Αντί να θερμάνουμε ένα κέρμα,

θα θερμάνουμε μία ολόκληρη μεταλλική σφαίρα. ||||metal|

Βλέπουμε ότι η σφαίρα μπορεί και περνάει άνετα από την τρύπα της συσκευής. |||||||easily|||hole||the device

Για να δούμε όμως τι θα συμβεί, αν την θερμάνουμε.

Και στη συνέχεια αν την ψύξουμε. |||||we cool

Δοκιμάζουμε αρχικά τη σφαίρα ότι περνάει πράγματι από τη συσκευή. we test|initially||||||||

Και στη συνέχεια τη θερμαίνουμε.

Η σφαίρα πρέπει να θερμανθεί αρκετή παραπάνω ώρα σε σχέση με το κέρμα.

Οπότε χρειάζεται λίγο υπομονή.

Τη θερμαίνουμε.

Και μετά από λίγη ώρα δοκιμάζουμε να δούμε αν συνεχίζει να περνάει μέσα από την τρύπα.

Ή κάτι έχει αλλάξει. |||changed

Διαπιστώνουμε ότι δεν περνάει πια, σφήνωσε. we find|||||it got stuck

Άρα μεγάλωσαν οι διαστάσεις της, ο όγκος της. |grew||dimensions|||volume|

Για να δοκιμάσουμε να την βυθίσουμε σε κρύο νερό! |||||dunk it|||

Βλέπουμε και τους ατμούς. |||vapors

Και να ξαναδοκιμάσουμε αν περνάει πάλι από την τρύπα.

Και διαπιστώνουμε ότι τώρα πια μπορεί και περνάει.

Η σφαίρα λοιπόν που θερμάναμε δεν περνάει μέσα από την τρύπα, ||||we heated||||||

ενώ όταν τη βουτήξουμε στο κρύο νερό περνάει. |||we dip||||

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια) ||reads||transparency

Και θα μου πει κανείς, διαστέλλονται και συστέλλονται με τον ίδιο τρόπο, |||||they expand||contract||||

στον ίδιο βαθμό όλα τα στερεά; ||degree|||solids

Όχι. Εξαρτάται από το υλικό από το οποίο είναι φτιαγμένα. |||||||||made

Και θα το διαπιστώσουμε εύκολα με ένα πολύ απλό πείραμα, |||we will determine||||||

χρησιμοποιώντας αυτό εδώ το έλασμα. ||||sheet

Λέγεται διμεταλλικό έλασμα, |bimetallic|

γιατί είναι ένα έλασμα από δύο διαφορετικά μέταλλα,

δύο διαφορετικά υλικά ενωμένα μεταξύ τους. ||materials|joined||

Για να δούμε τι θα συμβεί όταν το θερμάνουμε!

Έχουμε διαφορετικό συντελεστή διαστολής, όπως λέμε. ||coefficient|of expansion||

Δηλαδή, δεν διαστέλλονται και συστέλλονται με τον ίδιο τρόπο... ||they expand||they contract||||

στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας. ||change||temperature

Πλησιάζω στο κερί. I approach||candle

Θερμαίνεται και βλέπουμε ότι... It is heated|||

καμπυλώνεται. it curves

Και μάλιστα στρίβει προς τη μεριά που είναι το υλικό που διαστέλλεται λιγότερο, ||it turns|||side||||material||expands|

σε σχέση με το υλικό που είναι απ' την απέξω πλευρά. |||||||||from the outside|

Τι θα συμβεί αν το αφήσουμε λίγη ώρα να κρυώσει; |||||||||cool

Θα επανέλθει στην αρχική του μορφή. |return||||

Για να εξηγήσουμε τώρα τα καλώδια της ΔΕΗ που είδαμε στην αρχή, ||explain|||wires||DEI||||

γιατί είναι τεντωμένα κάποιες μέρες τον χρόνο... ||stretched||||

και καμπυλωμένα κάποιες άλλες. |curved||

Πότε είναι περισσότερο τεντωμένα, το χειμώνα ή το καλοκαίρι; |||tense|||||

Τώρα μπορούμε να απαντήσουμε ότι...

(Η δασκάλα διαβάζει το Α' μέρος της διαφάνειας) |||||||transparency

Επίσης μπορούμε να εξηγήσουμε και τη φωτογραφία με το τρένο.

Είναι από ένα ατύχημα που συνέβη στην Ιταλία. |||accident||||

Στράβωσαν οι γραμμές του τρένου οι μεταλλικές λόγω διαστολής, warped||lines||||metallic||expansion

επειδή είχε πολύ μεγάλη θερμοκρασία. ||||temperature

Και για να δούμε για τη γέφυρα!

Γιατί χρειάζονται αυτοί οι κύλινδροι από ατσάλι στη βάση, ||||cylinders||steel||

σε εκείνο το σημείο της γέφυρας; |||||bridge

Είναι έτσι ώστε όταν έχει πολλή ζέστη και διαστέλλεται η γέφυρα, να μην καταστρέφεται. ||||||||expands||bridge|||it is destroyed

Μόνο όμως στα στερεά συμβαίνει διαστολή και συστολή; Ή και στα υγρά; |||solids||expansion||contraction||||liquids

Για να δούμε. Το βιβλίο σας έχει μία εικόνα...

από ένα σύστημα αυτόματης πυρόσβεσης, |||automatic|firefighting

που αποτελείται από μία κόκκινη αμπούλα από λεπτό γυαλί... |consists||||vial||thin|glass

και μέσα περιέχει ένα υγρό και φράζει το στόμιο... ||contains||liquid||clogs||mouth

απ' το οποίο βγαίνει το νερό που θέλουμε να σβήσει τη φωτιά. |||||||||put out||

Όταν ξεσπάει η πυρκαγιά ανεβαίνει η θερμοκρασία και αυτή η αμπούλα σπάει. |breaks out||fire|rises||||||ampoule|breaks

Και έτσι απελευθερώνεται το νερό ή το πυροσβεστικό υγρό, για να σβήσει τη φωτιά. ||is released|||||firefighting||||||

Γιατί όμως αυτή η αμπούλα σπάει όταν αυξηθεί η θερμοκρασία; |||||||increases||

Θα το διαπιστώσουμε και αυτό με πειράματα. ||we will ascertain||||experiments

Θα χρειαστούμε ένα μπουκάλι με νερό, |we will need||||

που έχουμε βάλει χρώμα για να είναι πιο εύκολο να το δούμε. ||put|||||||||

Και στο καπάκι έχουμε κάνει μία τρύπα και έχουμε προσαρμόσει ένα καλαμάκι. ||lid|||||||fitted||straw

Τι θα κάνουμε στη συνέχεια;

Για να δούμε το πείραμα!

Ρίχνουμε ζεστό νερό στο δοχείο που έχουμε τοποθετήσει το μπουκάλι με το καλαμάκι. we pour||||container|||placed|||||

Και παρατηρούμε τι θα συμβεί. |we observe|||

Βλέπουμε ότι η στάθμη του νερού μέσα στο καλαμάκι, |||level|||||

που αρχικά ήταν κάπου εδώ,

τώρα αρχίζει και ανεβαίνει.

Για παρατηρήστε το! |observe|

Η στάθμη συνεχίζει κι ανεβαίνει. ||continues||

Όσο δηλαδή θερμαίνεται το υγρό μέσα στο μπουκάλι, ||heats|||||

διαστέλλεται και η στάθμη του νερού στο καλαμάκι ανεβαίνει. it expands|||||||straw|

Και θα συνεχίσει να ανεβαίνει αρκετή ώρα.

Τι θα γίνει όμως αν πάρουμε το μπουκάλι με το καλαμάκι...

και το βυθίσουμε σε κρύο νερό; Νερό με παγάκια εδώ. ||we sink||||||ice cubes|

Εδώ είναι η στάθμη του νερού.

Και αρχίζει σιγά - σιγά όπως θα δείτε και κατεβαίνει.

Για παρατηρήστε το.

Σιγά - σιγά έχει ήδη κατέβει αρκετά.

Κι αν μείνει πολλή ώρα μέσα στο κρύο νερό,

θα κατέβει μέχρι το αρχικό σημείο. ||||initial|

(Η δασκάλα διαβάζει την "Παρατήρηση" της διαφάνειας) ||||Observation||

(Η δασκάλα διαβάζει το "Συμπέρασμα" της διαφάνειας) ||||Conclusion||transparency

Για να δούμε εφαρμογές αυτού του φαινομένου. |||applications|||phenomenon

Τώρα μπορούμε να εξηγήσουμε τι συμβαίνει με την αμπούλα στο σύστημα πυρόσβεσης. |||||||||||firefighting

Όταν ξεσπά πυρκαγιά, η θερμοκρασία αυξάνεται... |breaks out|fire|||rises

και το υγρό στην αμπούλα διαστέλλεται.

Σπάει το γυαλί, που είπαμε είναι λεπτό γυαλί,

κι έτσι απελευθερώνεται η παροχή του νερού για να σβήσει τη φωτιά. ||is freed||supply|||||extinguish||

Για σκεφτείτε λίγο. Σας θυμίζει κάτι αυτό το μπουκάλι με το καλαμάκι, ||||reminds|||||||

που έχουμε κάνει στο σχολείο;

Για θυμηθείτε ένα θερμόμετρο! |remember||thermometer

Έχουν κάποια ομοιότητα; ||similarity

Βεβαίως. Και τα δύο έχουν ένα σωληνάκι... ||||||tube

στο οποίο μπορεί να ανεβοκατεβαίνει, ανάλογα με τη θερμοκρασία, το υγρό. ||||rises and falls||||||

Και στο μπουκάλι με το καλαμάκι και στο θερμόμετρο,

όταν θερμαίνεται, ανεβαίνει η στάθμη του υγρού στο καλαμάκι... ||||||liquid||

ή μέσα στο σωληνάκι του θερμόμετρου. |||tube||thermometer

Και όταν ψύχεται κατεβαίνει. ||it cools|

Έχουμε λοιπόν ομοιότητες. ||similarities

Κι άλλη μια ερώτηση:

Γιατί το καλοκαίρι δεν γεμίζουμε τα βυτία μέχρι πάνω; Με υγρό εννοείται. ||||we fill||tanks||||liquid|

Τα βυτία μεταφέρουν υγρά. |tanks|carry|

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

Και με τα αέρια, θα ρωτήσει κανείς, τι γίνεται; Διαστέλλονται και συστέλλονται κι αυτά; |||gases||||||they expand||||

Για να δούμε με πειράματα!

Πριν όμως να σκεφτούμε πώς μπορούμε να...

διορθώσουμε, επανορθώσουμε ένα μπαλάκι του πινγκ - πονγκ, we correct|we rectify||ball|||

που έχει τσαλακωθεί χωρίς να έχει τρυπήσει όμως. ||wrinkled||||punctured|

Ή πώς μπορώ να ανοίξω το καπάκι από ένα βάζο που έχει κολλήσει. ||||||lid||||||stuck

Θα δοκιμάσουμε με πειράματα... |we will try||

που θα μας βοηθήσουν να απαντήσουμε αυτά τα ερωτήματα.

Θα χρησιμοποιήσουμε μία λεκάνη με ζεστό νερό. |||bowl|||

Και θα τοποθετήσουμε μέσα ένα μπουκάλι,

στο στόμιο του οποίου έχουμε βάλει ένα μπαλόνι. |mouth||||||balloon

Το μπουκάλι δεν έχει μέσα νερό, έχει μόνο αέρα.

Το τοποθετούμε λοιπόν μέσα στο ζεστό νερό. |we place|||||

Και παρακολουθούμε τι θα συμβεί. Για προσέξτε! |we are watching|||||

Ο αέρας μέσα στο μπουκάλι και στο μπαλόνι θερμαίνεται.

Διαστέλλεται.

Και έχει ως αποτέλεσμα να φουσκώσει το μπαλόνι. |||result||inflate||

Όσο περνάει η ώρα, τόσο θα φουσκώνει το μπαλόνι. ||||||inflates||

Για να περιμένουμε λίγο ακόμα!

Ο αέρας, είπαμε, διαστέλλεται.

Για να ρίξουμε λίγο ακόμα ζεστό νερό! ||pour||||

Και βλέπουμε ότι το μπαλώνει φούσκωσε. ||||ballooning|inflated

Αν το αφήσουμε θα φουσκώσει κι άλλο, ||we leave||inflate||

γιατί διαστέλλεται ο αέρας μέσα στο μπουκάλι και στο μπαλόνι.

Θα το πάμε όμως στη δίπλα λεκάνη που έχουμε κρύο νερό...

και θα δούμε τι συμβαίνει όταν ψύχεται. ||||||it cools

Όταν λοιπόν αποβάλλει θερμότητα. ||it loses|heat

Εδώ βλέπουμε ότι ήδη έχει αρχίσει και συστέλλεται ο αέρας... |||||||contracts||

μέσα στο μπαλόνι και στο μπουκάλι,

κι αν περάσει λίγη ώρα θα δούμε ότι επανέρχεται στην αρχική του μορφή. ||||||||it returns||||

(Η δασκάλα διαβάζει το "Συμπέρασμα" από τη διαφάνεια) |||||||transparency

Τώρα μπορούμε να εξηγήσουμε πώς μπορούμε να επαναφέρουμε... |||||||restore

ένα μπαλάκι του πινγκ - πονγκ που έχει τσαλακωθεί αλλά δεν έχει τρυπήσει. |||||||wrinkled||||punctured

Θα το ρίξουμε μέσα σε πολύ ζεστό νερό... ||we will throw|||||

κι έτσι ο αέρας μέσα στο μπαλάκι θα διασταλεί και θα αποκτήσει το αρχικό του σχήμα. ||||||||expand|||regain||initial||shape

Και πώς μπορούμε να ανοίξουμε το καπάκι από ένα βάζο που έχει κολλήσει;

Βυθίζουμε το βάζο σε ένα δοχείο με πολύ ζεστό νερό... we sink|||||container||||

και ο αέρας στο πάνω μέρος του δοχείου διαστέλλεται... |||||||container|expands

και σπρώχνει το καπάκι προς τα έξω. |pushes||lid|||

Βέβαια διαστέλλεται και το καπάκι, που είναι μεταλλικό συνήθως, |||||||metal|usually

και το γυάλινο βάζο - αλλά επειδή και το καπάκι διαστέλλεται περισσότερο, ||glass||||||||

βοηθάνε όλα αυτά στο να ανοίξει το καπάκι. Είναι μία σίγουρη μέθοδος. help|||||||||||method

Για να συνοψίσουμε τα συμπεράσματά μας! ||summarize||conclusions|

(Η δασκάλα διαβάζει την πρώτη κουκκίδα) |||||dot

(Η δασκάλα διαβάζει τη δεύτερη κουκκίδα) |||||bullet point

(Η δασκάλα διαβάζει την τρίτη κουκκίδα)

Υπάρχουν βέβαια και εξαιρέσεις, |||exceptions

όπως το νερό σε συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασιών που, αντί να συστέλλεται, διαστέλλεται... |||||range|of temperatures||||contracts|

στην κατάσταση του πάγου. |||ice

(Η δασκάλα διαβάζει την τέταρτη κουκκίδα)

Πώς όμως εξηγείται αυτό; ||is explained|

Με βάση τον μικρόκοσμο ξέρουμε ότι και τα στερεά και τα υγρά και τα αέρια σώματα... |||microcosm|||||solids|||liquids|||gaseous|bodies

αποτελούνται από σωματίδια που κινούνται συνεχώς και τυχαία, ||particles||move|||randomly

προς όλες τις κατευθύνσεις. |||directions

Τι συμβαίνει όταν εμείς θερμαίνουμε ένα σώμα είτε είναι στερεό είτε υγρό είτε αέριο;

Όταν σε ένα στερεό σώμα προσφέρεται θερμότητα... |||||is offered|heat

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

Για να δούμε μία σχετική προσομοίωση! ||||relevant|simulation

Βλέπουμε ότι όταν αυξάνουμε την θερμοκρασία, |||we increase||

αυξάνεται η ταχύτητα στις κινήσεις των σωματιδίων και οι αποστάσεις μεταξύ τους. ||speed||movements||of the particles|||distances||

Κι ακόμη περισσότερο όταν αυξήσουμε κι άλλο τη θερμοκρασία. ||||we increase||||

Μακροσκοπικά εμείς αυτό, το βλέπουμε σαν διαστολή του σώματος. macroscopically||||||expansion||

Και θα μου πείτε λοιπόν, γιατί μας χρειάζεται να τα ξέρουμε όλα αυτά;

Πού εφαρμόζονται στη ζωή μας; |are applied|||

Κι όμως πολλές καταστάσεις γύρω μας... ||||around|

είναι εφαρμογές της διαστολής και συστολής. |applications||expansion||contraction

Για παράδειγμα, στην οικοδομή... |||building

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

(Η δασκάλα διαβάζει τη διαφάνεια)

Μάθαμε λοιπόν τι συμβαίνει όταν θερμαίνουμε ή ψύχουμε... |||||we heat||cooling

στερεά, υγρά και αέρια σώματα.

Και μπορείτε να αναζητήσετε κι άλλες εφαρμογές γύρω σας. |||search|||applications||

Και θα κλείσουμε με ένα παιχνίδι.

Τώρα μπορείτε μόνοι σας να το εξηγήσετε, ||||||explain

αφού μάθατε τόσα πράγματα. |you learned||

Έχουμε ένα δοχείο που μέσα έχει ένα υγρό. ||container|||||

Δεν είναι νερό χρωματισμένο. |||colored

Είπαμε ότι τα υγρά δεν διαστέλλονται ή συστέλλονται με τον ίδιο τρόπο,

στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας. ||change||

Είναι λοιπόν ένα άλλο υγρό που διαστέλλεται πιο εύκολα.

Και δείτε τι θα συμβεί αν εγώ τρίψω τα χέρια μου, |||||||rub|||

δηλαδή ζεσταίνω τα χέρια μου με τριβή... |I warm|||||friction

και αγκαλιάσω το κάτω μέρος του δοχείου. |I hug|||||container

Για παρατηρήστε! |observe

Όλο το υγρό ανέβηκε προς τα πάνω.

Και μπορείτε να το εξηγήσετε με βάση αυτά που μάθαμε σήμερα, ||||explain||||||

όπως και να αναζητήσετε κι άλλες εφαρμογές γύρω σας της διαστολής και συστολής... |||searching|||applications||||expansion||contraction

των υλικών σωμάτων, |of materials|

να κάνετε υποθέσεις, να πειραματιστείτε και να καταλήξετε στα συμπεράσματά σας, ||hypotheses||experiment|||reach||conclusions|

όπως ακριβώς και οι επιστήμονες. |exactly|||scientists

Καλή συνέχεια!