Egy kicsit tágabban értelmezem a mai lecke anyagát, távolabbról indulok, hogy könnyebben a fizika rendszerébe tudjátok illeszteni a hőjelenségeket.

Nem tanultad, de fogadd el tőlem, NAGYON FONTOS, hogy az energia = változtatóképesség. Gondold végig, mikor használod az energia szót fizikai tárgyú fogalmak, történetek, kísérletek kapcsán. Az energiával mindig valamit felemelsz, fűtesz, hűtesz, világítasz, mágnesezel, gépet hajtasz és így tovább. Az energiával megváltoztatod valaminek az állapotát. Nézd végig az előbbi szavakat, mind változtatást takarnak!!! Ha általában és általánosan az energiára úgy tekintesz a jövőben, hogy az változtatóképesség, akkor fogalmilag nagyon jól  értelmezed az energiát. Az energia nagyon tágan, szélesen használt fogalom.

ÉZ IS FONTOS Az energiaváltozáshoz, energia előállításához, energia növeléséhez pedig munka, munkavégzés kell. Így az energia, a változtatóképesség a testek, anyagok állapotát változtatja meg. A legegyszerűbb megfogalmazás, hogy az energia munkavégző képesség. Akinek, aminek sok energiája van, sok munkát tud végezni. Ebben a fejezetben a változások közül a hővel kapcsolatos állapotváltozással, a hőjelenségekkel (=termikus kölcsönhatásokkal) foglalkozunk, de szerencsétekre a hő, hőenergia munkavégző képességével nem foglalkozom.

Kérlek, kétszer-háromszor alaposan, figyelmesen olvasd el a fenti mondatokat. Még új neked, de ha ez nem idegen neked, ha már érted is, akkor az szenzációs. Az energia a fizika központi része és ugye minden nap tapasztalod, éppúgy az életed központi része. Ha pl. neked nincs energiád, akkor az nagyon rossz neked. Meg kell értened, mit kell tenned az energiáért, meg kell értened, hogy szerzel energiát, erőt! Itt kezdődik ennél a változtatóképességnél, munkavégzésnél. Szoktam mondani, írni, ismerkedni kell a fogalmakkal, tudni kell róluk, ízlelgetni kell a szavakat, gondolatokat. Úgy mint az úszásnál, biciklizésnél. Nem húzom az idődet, emlékszel rá, hogy kezdődött és végül olyan természetes lett, hogy automatikusan csinálod, készséggé fejlődött. Így van ez a fizikai, kémiai fogalmakkal is. Először kínai, azután több nézőpontból tanulod, többször visszatérsz rá és végül beépül a gondolkodásodba, megkönnyíti a környezeted megismerését, a környezetben eligazodásodat.

ISMÉTLÉS: Az erőről tanultunk októberben. Az erő szintén kölcsönhatás. Emlékszel, az erőhatás a testek mozgásállapotának megváltoztatásában nyilvánul meg.
A kölcsönhatás legfontosabb jellemzője, hogy két vagy több test/anyag vesz részt benne és ezek valami módon KÖLCSÖNÖSEN megváltoztatják egymás valamilyen állapotát.

Például, amikor a tanár megdícsér az aktív órai munkádért. A tanár örül, mert látja az igyekezetedet és a tudnivágyásodat. Te pedig örülsz, mert megerősítést kaptál és ezért a jövőben is hajtani fogsz. Hiszen a dícséret jó dolog. Kölcsönösen, mindketten egy picit jobb érzéssel kezditek a szünetet. Ezt a kölcsönhatást a fizika nem vizsgálja, mert ez nem anyagi tulajdonság, de remékem, érzékeltettem a kölcsönösséget és az állapotváltozást.

Vissza a mostani témánkhoz, a konkrétumokhoz: Fizikai kölcsönhatás például a melegítés. Ez egy termikus kölcsönhatás, mert a hőmérséklettel (termo = hő, hőmérséklet megint görög szó) kapcsolatos. Sok, rengeteg összetevője, részlete van a termikus kölcsönhatásnak, többek között a melegítésnek is, de most ismerkedésnek elég lesz az általam kiválasztott fogalmakat megtanulni. Majd középiskolában úgyis előlről kezdítek és részletesebben tanuljátok. Elég lesz ezekre emlékezni, de ezekre legalább kell. (az előző kis betűs bekezdések értelmében)

Gondoljátok végig, vegyétek elő az emlékeiteket, bizonyára tapasztaltátok, hogy a melegítés hatására az anyag több tulajdonsága is megváltozik. Láttátok, hogy melegítés vagy éppen hűtés hatására halmazállapotváltozás következhet be, szétfolyik az anyag, hígabb lesz, esetleg a színét is változtatja. Képzeljétek el, az anyag elektromos, mágneses  állapota is változhat. (Ha pl. egy mágnest megolvasztunk, akkor folyékony állapotban már nincs mágneses hatása)  Tehát a termikus kölcsönhatás nagyon összetett. Ezért csak kevés, de lényeges jellemzőt, tulajdonságot vizsgálunk, jó?

A hővel kapcsolatban pedig elmondhatjuk, hogy minél melegebb pl. a víz, annál több havat tud megolvasztani. Minél forróbb a mozdony gőze, annál nagyobb sebességet tud elérni a vonat.
Ha a meleg vízzel telt poharat hideg vízbe tesszük, a meleg víz lehűl, a hideg felmelegszik. Mindkettőnek megváltozik tehát az állapota, amit a hőmérsékletük megváltozása jelez. Az előbbiek szerint a meleg víznek csökken a hőmérséklete, így kisebb lesz az energiája. A hideg víznek pedig nő a hőmérséklete, tehát nagyobb lesz az energiája. Rövidebben mondva a termikus kölcsönhatás közben a melegebb testnek csökken, a hidegebb testnek nő az energiája. Ezt nagyon könnyen megértheted. Hideg vízzel nem megy a mozdony. Melegebb, sőt forró víz viszont hajtja, mint a meszes! A melegebb víz több munkát képes végezni, nagyobb a változtatóképessége, ezt az előbb írtak értelmében úgy is kifejezheted, hogy nagyobb az energiája.

A fizika ugye mindent mérni, standardizálni akar. Ez a hőjelenségeknél sincs másképp. A hőmérséklet mérésének egységesítése, egyértelműsége miatt vezette be a fajhőt. Ezt a tankönyv a 80. oldal alján egy előkészítetlen mondattal elintézi. Ezt felejtsd el, semmi baj nem lesz belőle, hogy ezt majd középiskolában fogod megtanulni.

Viszont mindenképpen el kell olvasnod a 79. és 80 oldalon a 3 kísérletet és el is kell gondolkodnod rajta. Sajnos valószínűleg nem tudod elvégezni azokat, mert két hőmérő bizonyára nincs otthon és a fizika szertár nem elérhető. Szerintem könnyen el tudod képzelni, ami oda le van írva.

A három kísérletből leszűrhető tanulságot kötelezően jegyezd meg!
- Termikus kölcsönhatás jön létre, ha két, különböző hőmérsékletű test érintkezik egymással.
- Termikus kölcsönhatás folyamán energiaátadás történik.
- A termikus kölcsönhatás addig tart, ameddig az abban részt vevő anyagok hőmérséklete ki nem egyenlítődik!
- A két test termikus kölcsönhatása közben kialakuló közös hőmérséklet függ:
     1. a testek kiindulási hőmérsékletétől,
     2. a két test tömegétől,
     3. a két test anyagi minőségétől.
- Termikus kölcsönhatás jön létre hővezetés, hőáramlás és hősugárzás közben.

Hőerőgépek - már csak a tájékozottságotok miatt:

Még egy téma tartozik ide, a hőerőgépek. Az elején írtam, hogy az energiaváltozáshoz munka, munkavégzés kell. Nos magától értetődően az energiafelszabadítással, energiafelszabadulással pedig munkát lehet végezni. Ilyen munkavégző gépek a hőerőgépek, amelyek valamiféle tüzelőanyag elégetésével olyan változást tudnak létrehozni, amely munkavégzést vagy erőkifejtést jelent. Konkrétan
a benzinmotor,
a gázturbina,
a sugárhajtású motor,
a rakétamotor
a legismertebb olyan erőgépek, amelyeket tüzelőanyag felhasználása hajt.

A 60/1,2 feladatnál a gyakorlatban, valóságban nem tudod elvégezni a kísérletet, de ezek olyan könnyű dolgok, hogy el kell tudnod képzelni, mi történik. Az elképzelt értékeknek megfelelően ki tudod tölteni a táblázatot és azokat az értékeket be is tudod rajzolni.
Ez egyébként az ú.n. gondolatkísérlet.

Pl. hideg víz 0. percben 10 °C, 0,5 percben 15 °C, 1. percben 20 °C, ...
A meleg víz a 0. percben 60 °C, 0,5 percben 55 °C, 1. percben 50 °C, ...
Világos hogy a hideg víz melegszik, a meleg víz hűl, amint a tankönyvi kísérlet is elmagyarázza és a kis ábra a 79. oldal közepén ezt mutatja.

Gondolom ez egybevág a te tapasztalatoddal. Az is, hogy a hőmérséklet kiegyenlítődés pár percen belül megtörténik. Itt most gondolatkísérletről van szó, tehát legyen ez a kiegyenlítődés a 4. percben, hogy ábrázolni tudjad.

Az lehet köztetek a különbség, hogy mennyivel kisebb a forró víz tömege a hidegéhez képest. Ha egyenlő a két víztömeg, akkor ugye az történik, amit az ábra mutat, középúton lesz a közös hőmérséklet. Mi a középút? Az átlag. Az én példámban 10 és 60 átlaga 35. (10+25 és 60-25 illetve (10+60)/2 = 35).
De ha a forró víz csak a fele a hidegének? Elég, ha megírod, hogy 35-nél kisebb, =, vagy nagyobb lesz? Ha valaki kiszámolja/kikövetkezteti pontosan, az kap egy órai dícséretet.

Ezek után ezt szépen rajzold be a grafikonba. Először csak halványan, hogy tudjál javítani.