Anna: Pizzabrödet har luftbubblor och då bränner man sig inte.
Bertil: Pizzasåsen har ju kokat så den blir väl varmare än brödet.
Cecilia: Pizzafyllningen och brödet blir lika varma men fyllningen behåller värmen bättre.
David: Det borde inte vara någon skillnad. Allt är lika varmt.
Värmelagring
Saker runt omkring oss innehåller värmeenergi. Det kan man oftast känna genom att t.ex hålla händerna runt en mugg varm choklad eller uppleva när varm luft blåser i ditt ansikte.
Alla saker, eller materia som vi fysiker säger, har olika förmåga att lagra upp värme och behålla den.
Runt omkring oss finns värmeenergi lagrad, en del saker innehåller mycket värmeenergi, vilket vi kan uppleva med våra sinnen.
Hur mycket värme ett föremål kan samla på sig beror på materialets egenskaper och dess massa.
Den energi som går åt för att t.ex 1 kg vatten ska öka temperaturen med 1 grad Celius kallas inom fysiken för ämnets värmekapacitivitet. Det går år lite mer än 4 kJ ( kilojoule ) för att 1 kg vatten ska öka temperaturen med 1 grad Celsius. 1 kg vatten som har ökat temperaturen med 1 grad har då ökat sin värmemängd med 4 kJ.
Pizzafyllningen innehåller ganska mycket vatten som är ett ämne med hög värmelagringsförmåga. Pizzasåsen kan alltså lagra upp mycket värmeenergi och behålla den även när man plockat ut pizzan ur ugnen.
Brödet är fyllt av luftbubblor och luft kan inte lagra värme lika bra som vatten. Vatten är faktiskt fyra gånger bättre än luft på att lagra värme.
Men ändå, pizzasåsen och brödet har ju varit i ugnen samtidigt och bör väl ha nått upp till samma temperatur.Vad är det då som gör att vi bränner oss på fyllningen men inte på brödet ?
Värmeledning
Det måste alltså finnas något mer än bara värmelagringsförmågan som hjälper oss att förklara pizzaproblemet.
Så här är det. Värme leds olika bra i olika ämnen. Metaller exempelvis leder värme bra och är därför mycket goda värmeledare. Det kanske du upptäckt om du råkat sätta dig på ett spikhuvud när du bastat eller hållt i en matsked med ena änden i ett stearinljus.
Tankebubbla: Men termosar är ju gjorda av metall och de känns ju inte så varma ? Hur funkar det ?
Vatten kan leda värme bättre än luft. Vatten har alltså en mycket högre värmeledningsförmåga jämfört med luft. Värmeenergin från pizzafyllningen överförs därför mycket snabbare och våra känselceller i munnen upplever värmen direkt.
Luften i brödet kan inte skicka över värmen så snabbt. Luft är en dålig värmeledare.
PS ! Termosen är tillverkad av metall med två flaskor i varandra. Det finns ett område med vacuum i mellanrummet som gör att värmen inte leds ut så lätt.
Värmestrålning
Kalla föremål har också värmeenergi, vilket kan vara svårare att förstå. Om man använder en så kallad värmekamera så kan man med hjälp av den se hur olika föremål skickar ut värmestrålning. I kameran kan man observera värmestrålningens olika temperaturer genom att de färgas på olika sätt. Då kommer man se att även kalla föremål skickar ut värmestrålning.
Sammanfattning
- Värmeenergi finns i alla föremål
- Värme kan förflyttas genom ledning, strålning och strömning
- Vatten har hög värmelagringsförmåga
- Metaller är en bra värmeledare och gaser är dåliga värmeledare
- Vacuum leder ingen värme och kan därför användas för att isolera.
Vi har ett problem.
Fredrika gillar att bada men tycker att vattnet i hennes badkar blir kallt alldeles för fort och ber därför sin klasskamrat Gunilla om hjälp för att lösa problemet.
Gunilla frågar hur stort badkaret är, vilket material det är tillverkat av och om hon använder badskum. Varför tror du att Gunilla behöver veta det här för att ge Fredrika tips om ett varmare bad ?
Skriv en enkel berättelse eller gör ett rollspel om hur samtalet utvecklas.
Börja t.ex med, Hej Gunilla ! Jag har problem med att vattnet i badkaret blir kallt så fort...........
Vi ger förslag
Ge förslag på hur man kan genomföra ett vetenskapligt experiment för att undersöka om det blir någon skillnad i vattentemperatur om man använder badskum i vatten. Till din hjälp har du vatten , vattenkokare, 2 st bägare, termometer, tidtagarur och badskum.
Vi undersöker
Vilket ämne har högst värmelagringsförmåga, matolja eller vatten ?
Beskriv och genomför en undersökning som visar vilket ämne som har högst värmelagringsförmåga.
Använd det material som finns med på bilden.
Tänk på !
Värmelagringsförmågan hos ett ämne handlar om hur mycket energi som går åt för att öka temperaturen 1 grad. Utgå från att använda samma massa när du jämför olja och vatten.
Bra värde får ni om ni har samma massa och följer temperaturen 10 steg. Samtidigt behöver ni ha koll på tiden.
1. Beskriv hur ni ska genomföra era mätningar och gör en riskanalys. Visa upp för er lärare.
2. Gör en förutsägelse med en enkel motivering
3. Genomför mätningarna och dokumentera i en tabell.
4. Analysera era resultat. Ta hänsyn till felkällor och försök komma fram till en slutsats.
Quiz
Frågorna är på E-nivå.
Vad kan jag om värme ? Klicka här !
Quiz
Frågorna är på C till A-nivå. Klicka här !
Självbedömning av mina kunskaper
Min utvärdering, Klicka här !
