Del 9. DU er jo NATUR! – Ønsk velkommen til naturfaget!

Naturen er mangfoldig og vi har bare gjort oss kjent med litt av den. Forskning pågår for fullt som vil avdekke stadig nye «hemmeligheter» på vår vakre planet. Vi skal bruke samme lærebok som vi brukte i ungdomsskolen og på videregående. Mange vil sikkert huske fra skoletidens naturfag, mens andre vil få nye aha-opplevelser. Lykke til!

Is, vann og vanndamp - Kondensering og ...

De fleste stoffer kan forekomme i tre forskjellige faser. Vi sier at is, vann og vanndamp er tre forskjellige faser av samme stoff. Is er vann i faststoff-fasen. Vann er vann i væskefasen. Vanndamp er vann i gassfasen. Når et stoff går over fra en fase til en annen, kaller vi det en faseovergang. En faseovergang kan ikke skje uten videre. For at et stoff skal gå over fra fast stoff til væske, må det tilføres energi. Det kan skje ved oppvarming.

Vi er på Galdhøpiggen, 2468 moh, og skal koke oss kaffe.  Vi lurer på om det er noen forskjell på koketiden i forhold til på havoverflata?  Hvordan da?

Fordamping, Koking og Kondensering. Når vi koker vann, stiger det varm damp opp. Når en væske går over til gassform, sier vi at den fordamper. Når vi varmer opp en væske, blir fordampingen fra overflata stadig sterkere. Ved en bestemt temperatur vil væsken koke. Da skjer fordampingen også inne i væsken. Det danner seg dampbobler.  

Kondensering.  Du har sikkert sett dogg på iskalde brusflasker eller på et kaldt vindu. Dersom du puster på vinduet eller på et brilleglass, vil du også se at det dogger. Det er vanndampen i lufta som kondenserer og danner dogg (vanndråper).

Joda, vi er vant til å bruke SmeltePUNKTET som i is er 0 grader, i bly er den 327 °C, i gull er den 1064 grader og i diamant ca. 3550 grader Celsius - hva er tempen  i  Verdensrommet?

Smeltevarme. For at et fast stoff skal smelte, må det tilføres energi. Når et stoff blir varmet opp til smeltepunktet, øker ikke temperaturen videre før alt har smeltet, selv om vi varmer opp aldri så mye, fordi varmeenergien går med til å bryte stoffets krystallmønster. Hvert stoff har sin spesifikke smeltevarme som angir hvor stor energi som må tilføres for at 1 kg av stoffet skal smelte. Noen eksempler på smeltevarme i kJ/kg: Is til vann: 335 kJ/kg – Etanol: - 108 kJ/kg – Bly: 26,5 kJ/kg – Gull: 67,6 kJ/kg – Kopper: 212,5 kJ/kg – Sølv: 88 kJ/kg – Jern: 247 kJ/kg.

Temperatur og energi.

Temperatur er egentlig et mål på atomene og molekylenes bevegelse.  Når vi tilfører et stoff energi ved oppvarming, lagrer stoffet denne energien som en indre bevegelsesenergi.  Partiklene vibrerer og stanger borti hverandre med stadig større hastighet.  Avstanden mellom dem blir da større. Ved avkjøling blir denne bevegelsen langsommere. 

Sju år gammel var jeg på ferie hos onkel og tante.  Der traff jeg en gravemaskinkjører som het Arnfinn.  Han tok meg på fanget og sammen styrte vi gravemaskinen med alle sine spaker og vaiere rundt store hjul.  Vi var to arbeidskamerater...

Trykk i væsker har mange og allsidige bruksområder, som for eksempel i en gravemaskin.  Grunnprinsippet er at trykk forplanter seg.  Dette er selve poenget med væsketrykk, Pascals lov: Trykk i en lukket væske er like stort overalt og forplanter seg uendret i alle retninger.  Gravemaskinen er i praksis et hydraulisk system bygget rundt en dieselmotor.  Motoren driver ikke selve gravemaskinen direkte - den driver ei pumpe, og pumpa presser olje ut i sylindrene som løfter bommen, stikka og skuffa.

Dieselmotoren og hydraulikken sørger for at jobben blir gjort både med gravemaskin og lastebil.

Hevert – prinsippet og bruken.  En hevert er et av de enkleste og mest geniale verktøyene vi har. Den bruker bare tyngdekraft og lufttrykk til å flytte væske fra et høyere nivå til et lavere, uten pumpe, uten strøm, uten bevegelige deler. Du fyller et rør (eller en slange) helt med vann, tetter begge ender, stikker den ene enden ned i det fulle karet og slipper opp den andre enden som ligger lavere. Så lenge åpningen i den lave enden er lavere enn vannflaten i det fulle karet, renner vannet av seg selv – helt til nivåene utjevnes, eller karet er tomt.  Det er altså trykkforskjellen som driver dette systemet. 

På skolen er den et klassisk eksperiment for å vise lufttrykk, trykkforskjell og tyngdekraft – og for å forklare hvorfor vannet fortsetter å renne selv når det ikke er noen pumpe

Oppdrift er den oppadrettede kraften en væske (eller gass) utøver på et legeme som er helt eller delvis nedsenket i den. Den oppstår fordi trykket i en væske øker med dypet!  Vi måler oppdriften ved å måle det volumet som er fortrengt: Senk legemet ned i en overløpsbeholder og samle opp væsken som renner over.  Vei den, og oppdriften er lik vekten av denne væsken.  En god huskeregel: Oppdriften er lik vekten av den fortrengte væsken.

Arkimedes (ca. 287–212 f.Kr.) var en gresk matematiker, fysiker, ingeniør og oppfinner fra Siracusa på Sicilia. Da han oppdaget loven om oppdrift, ropte han henrykt ut av badekaret «Heureka!» («Jeg har funnet det!»)

Arkimedes regnes som en av de største vitenskapsmennene. "Arkimedes lov" er loven om oppdrift: Et legeme nedsenket i en væske blir løftet opp av en kraft lik vekten av den fortrengte væsken.

Arkimedes ble drept av en romersk soldat mens han var fordypet i et geometrisk diagram i sanden, der han ba soldaten om ikke ødelegge sirklene hans.  Månekrateret Arkimedes og asteroiden 3600 Arkimedes er oppkalt etter ham.

Som lærer i ungdomsskolen "truet" jeg elevene med at den som ikke lærer seg Fotosyntesen må gå et år ekstra...

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

I vårt neste kapittel,18.10.2026, vender vi tilbake til grunnlaget for alt liv, hvordan livet oppsto og hvordan den kan ødelegges.  Har du noen tanker om det?

Cellen, grunnlaget for alt liv - Proteinsyn...