Советы по бережному отношению к электроэнергии

1. Уходишь из дома — везде погаси свет.

2. Если ты учишь уроки за столом, включи настольную лампу и выключи общую люстру.

3. Телевизор включай только тогда, когда намерен смотреть передачу.

4. Правильный подбор режима работы электроплиты дает экономию до 10 % используемой электроэнергии. Включение конфорки на полную мощность необходимо только на время ее разогрева или доведения воды до кипения.

5. Пользование посудой с искривленным дном может привести к перерасходу электроэнергии до 60 %. На расход электроэнергии значительно влияет чистота конфорки, духовки, посуды.

6. Используйте накопленное тепло электроплиты. Выключайте ее своевременно. Вследствие тепловой инерции температура на конфорке некоторое время будет достаточно высокой для доведения блюд до готовности. Этим достигается экономия электроэнергии.

7. При эксплуатации холодильника нужно как можно реже открывать его дверцу. Продукты необходимо размещать так, чтобы не препятствовать циркуляции холодного воздуха. Не допускать образование «снеговых шуб», для чего следует периодически размораживать холодильник. Устанавливать его следует подальше от батарей отопления, солнечных лучей.

 

Повеление Электроши

 

С Электрошей кто знаком,

Освещает дом с умом.

— «Лишний» свет пусть не горит, —

Электроша всем велит.

Тема 4. Уроки Теплоши

Цель: получить представление о теплоте, понимать ее значение в жизни человека, познать простейшие способы сохранения тепловой энергии.

 

Рекомендации по проведению занятий

Первое занятие по теме учитель может начать со знакомства с Теплошей и организации игры «Угадай словечко». В ходе игры необходимо угадать зашифрованное слово «тепло». Для этого нужно отгадать загадки. Получить представление о теплоте и ее значении в жизни человека поможет рассказ учителя о тепловых явлениях. Занятие можно построить также в виде игры-путешествия.

О способах получения тепловой энергии учащиеся узнают в ходе заочного путешествия с Колобком. Тест поможет закрепить знания по теме.

Третье занятие целесообразно начать с беседы учителя об истории использования различных видов топлива. Первоначальные знания учащиеся получают в ходе работы с текстами: «Голубое топливо», «Рассказ об угле», «Волшебная река». Вторая часть занятия может быть посвящена практической работе по изучению видов топлива. Возможна организация работы в группах.

На следующем занятии проводится практическая работа по обучению учащихся простейшим способам сохранения тепловой энергии. Для этого учитель может использовать такие методы, как игра, постановка сцен, изобразительная деятельность.

Рейд «Теплая школа» позволит учащимся научиться находить резервы сохранения тепловой энергии в помещении школы. Результатом рейда станут созданные самими детьми листовки с призывом бережного отношения к теплу. Учитель может подготовить заготовки — раскраски, которые дети заполнят цветом с помощью красок или карандашей.

Занятие по теме «Термометр» проходит в виде лабораторно-практической работы, в ходе которой дети изучают устройство, назначение и правила пользования термометром. Учитель может также познакомить детей с интересными сведениями о термометре. Закончить занятие можно игрой «Собери предложение».

Игра «Разведка бережливых дел» поможет применить знание способов сохранения тепловой энергии в поисковой деятельности детей. По итогам изучения темы группами учащихся может быть выпущена стенгазета «Друзья Теплоши».

При оценке деятельности младших школьников больше всего ребятам нравятся материализованные поощрения. За правильно выполненную работу ученикам вручаются значки «Знайка», «Мудрая сова», эмблемы Берегоши и др. Эти поощрения носят занимательный характер и вызывает быструю эмоциональную реакцию детей, подъем активности и интереса.

 

Справочный материал для учителя

Тепловые явления

 

Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений.

Основной источник тепла не Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т.д.

Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, которые движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Теплота сама по себе не является веществом — это всего лишь энергия движения его атомов или молекул. Именно такого понимания теплоты придерживается современная наука физика.

Известно, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение.

Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью. Дерево и воздух, напротив, имеют плохую теплопроводность. Поэтому стены в домах делают из материалов с плохой теплопроводностью, а окна — с двойными стеклами, чтобы между ними был воздух.

Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Однако ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).

Один из самых привычных, но и наименее точных способов оценки температуры — на ощупь. Трогая предмет, мы судим о том, горячий он или холодный, ориентируясь на свои ощущения. Для измерения температуры используется термометр. Вы обычно пользуетесь комнатными и медицинскими термометрами.

Когда говорят о температуре по Цельсию, то имеют в виду шкалу температур, в которой 0 °С соответствует температуре замерзания воды, а 100 °С — точке ее кипения. Эту шкалу впервые описал шведский ученый А. Цельсий в 1742 г.

Рис. 10. Схема термоскопа Галилея

Знания о тепловых явлениях помогают людям конструировать обогреватели для домов, тепловые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины, реактивные двигатели и т.д.), предсказывать погоду, плавить металл, создавать теплоизоляционные и термостойкие материалы, которые используются всюду — от постройки домов до космических кораблей.

 

Из истории термометра

 

Древние ученые о тепловом состоянии, т.е. температуре тела, судили по непосредственному ощущению. Но лишь после изобретения термометра исследование тепловых явлений началось по-настоящему. Первый прибор для наблюдений за изменением температуры (термоскоп — по-гречески: терм(мо) — тепло, скоп(ия) — смотреть) придумал итальянский ученый Галилео Галилей примерно в 1597 г. Этот прибор представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой (рис. 10). При нагревании или охлаждении шарика вода под действием атмосферного давления поднималась или опускалась на некоторую высоту. Следовательно, при помощи этого прибора можно было судить только об изменении степени нагретости тела: числовых значений температуры он не показывал, ибо не имел шкалы. Кроме того, уровень воды в трубке зависел не только от температуры, но и от атмосферного давления. Создание термоскопа было первым и важным шагом в термометрии.

В 1657 г. термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийскими учеными. Они снабдили прибор шкалой из бусин и откачали воздух из резервуара (шарика) и трубки. Это позволило не только качественно, но и количественно сравнивать температуры тел.

Позже прибор был изменен: его перевернули шариком вниз, в трубку вместо воды налили спирт. Действие этого прибора основывалось на расширении спирта при нагревании, причем показания прибора не зависели от атмосферного давления. Это был один из первых термометров. Коллекция жидкостных термометров ХVII в. показана на рис. 11. Как видим, их старались делать красивыми.

 

Рис. 11. Конструкции жидкостных термометров ХVII в.	Рис. 12. Устройство современного жидкостного термометра

 

Показания термометров того времени не согласовывались друг с другом, так как не было договоренности о том, как градуировать их шкалы. Например, в качестве «постоянных» точек брали температуры наиболее жаркого летнего и наиболее холодного зимнего дня.

Конструкция современного жидкостного (ртутного) термометра показана на рис. 12.

В США до сих пор используется шкала Фаренгейта. В ней 212 °F соответствуют 100 °С. Перевод температуры из одной шкалы в другую не очень простой, но в случае необходимости каждый из вас сможет его выполнить самостоятельно. Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9. Проверить результаты вычислений можно с помощью рис. 13.

На шкале Фаренгейт обозначил три фиксированные точки: нижняя, 32 °F — температура замерзания солевого раствора, 96 °F — температура тела человека, верхняя 212 °F — температура кипения воды.

Наиболее широкое распространение получил термометр со шкалой Цельсия.

В настоящее время широко применяют спиртовые, ртутные и электронные термометры различного назначения (комнатный, уличный, водный, медицинский и т.п.) и различной конструкции.

Рис. 13. Сравнение температурных шкал Фаренгейта и Цельсия

Таким образом, термометры — это приборы для измерения температуры посредством контакта с исследуемой средой. Существует целая наука, посвященная методам и средствам измерения температуры, которая носит название «Термометрия».

 

Занимательно о температуре

è Знаете ли вы, что с увеличением высоты на 1500 м температура понижается на 10 °С? Поэтому горные вершины всегда покрыты снегом, даже если у подножия горы царит лето. Нетрудно посчитать, какой высоты должна быть гора, чтобы на ее вершине лежал снег, если внизу температура равна, скажем, 25°С. Не удивительно, что даже в Африке вершина самой высокой горы — Килиманджаро (высота почти 5900 м) — покрыта снегом.

è Все помнят фильм «Необыкновенные приключения итальянцев в России», когда один из путешественников, разбив иллюминатор в самолете, превратился в ледышку. В кино все окончилось хорошо, но ведь это комедия. В реальной жизни такие случаи не всегда заканчиваются так благополучно.

è В 1862 г. известный английский естествоиспытатель Джеймс Глейшер со своим другом поднялись на воздушном шаре в открытой гондоле на высоту 11000 м. Оделись они по-летнему — легко. Бесстрашный исследователь не ожидал, что на такой высоте будет лютый холод. Мало того, что было холодно, так и воздух был разрежен. От холода и недостатка кислорода Глейшер потерял сознание. Когда воздушный шар приземлился, минимальный термометр показывал –25 °С. К счастью, исследователи остались живы, но сильно обморозились.

è А обращали ли вы внимание на то, что термометры, предназначенные для измерения температуры в помещении, отличаются от медицинского градусника. Попробуйте измерить температуру тела комнатным термометром. Сделать это довольно трудно. Почему? Как только вы достанете термометр, его столбик начнет быстро падать, так как температура окружающей среды ниже температуры тела. Если внимательно присмотреться к ртутному медицинскому термометру, можно заметить маленькую перетяжку у основания стеклянной трубки. Нагретая нашим телом ртуть расширяется и выталкивается через перетяжку. Кода ртуть остывает и сжимается, она не может пройти назад до тех пор, пока термометр не встряхнуть. Свои показания термометр может хранить месяцами. Кстати, такой термометр называется максимальным.