Πείραμα: Αυτοσχέδιο θερμόμετρο

αν θέλετε να μετράτε την θερμοκρασία στο μπαλκόνι σας...

Τοποθετούμε το θερμόμετρό μας στο μπαλκόνι για να μετρήσουμε την εξωτερική θερμοκρασία

 Υλικά για το πείραμα

1 διαφανές γυάλινο μπουκάλι
1 διαφανές καλαμάκι
μελάνι
πλαστελίνη
νερό
1 λεκάνη
ζεστό νερό

Βήματα

1.Βάζουμε μελάνι μέσα σε ένα γυάλινο μπουκάλι και το γεμίζουμε μέχρι πάνω με νερό. Το νερό πρέπει να ξεχυλίζει από το στόμιο του μπουκαλιού.
2. Κάνουμε μία χοντρή ροδέλα από πλαστελίνη και καλύπτουμε το πάνω μέρος από το καλαμάκι προσέχοντας να μην το βουλώσουμε.
3. Τοποθετούμε το καλαμάκι μέσα στο μπουκάλι φροντίζοντας ώστε το μεγαλύτερο μέρος του να προεξέχει από το μπουκάλι.  Καλύπτουμε το στόμιο με την πλαστελίνη φτιάχνοντας ένα πώμα για το μπουκάλι με κεντρικό άξονα το καλαμάκι.
4. Πιέζουμε την πλαστελίνη προς τα μέσα ώστε να βγει νερό από το μπουκάλι προς τα πάνω και να εμφανιστεί στο διαφανές καλαμάκι. Όταν η στάθμη του νερού ανέβει περίπου στη μέση κλείνουμε το ελεύθερο άκρο από το καλαμάκι με πλαστελίνη.
Το θερμόμετρό μας είναι έτοιμο.
5. Τοποθετούμε το αυτοσχέδιο θερμόμετρό μας μέσα σε ζεστό νερό. Τι παρατηρούμε; Γιατί ανεβαίνει η στάθμη στο καλαμάκι; Τοποθετούμε το θερμόμετρό μας σε κρύο νερό. Τι παρατηρούμε; Γιατί γίνεται αυτό;
6. Μπορούμε να φτιάξουμε και μία κλίμακα θερμοκρασιών και να την κολλήσουμε πάνω στο καλαμάκι ώστε να υπολογίζουμε στο περίπου την θερμοκρασία του χώρου.

Τοποθετούμε τα θερμόμετρά μας σε ζεστό νερό.

και λίγη περισσότερη φυσική...

Το νερό μέσα στο μπουκάλι διαστέλλεται όταν θερμαίνεται και γιαυτό ανεβαίνει η στάθμη του νερού μέσα στο καλαμάκι. Διαστολή είναι η αύξηση του μεγέθους ενός σώματος όταν θερμαίνεται. Διαστολή παθαίνουν όλα τα σώματα, τα στερεά , τα υγρά και τα αέρια όταν θερμαίνονται.
Συστολή είναι η μείωση του όγκου ενός σώματος λόγω ψύξης. Όταν το αυτοσχέδιο θερμόμετρο  τοποθετηθεί μέσα στο κρύο νερό συστέλλεται το νερό και πέφτει η στάθμη του νερού μέσα στο καλαμάκι.
Γενικά η διαστολή αφορά όλες τις διαστάσεις του σώματος, αλλά μπορεί η αύξηση μιας ή δύο διαστάσεων να είναι αμελητέες. Έτσι, υπάρχουν τρία είδη θερμικών διαστολών:

• Γραμμική διαστολή, η οποία παρατηρείται σε μακρόστενα αντικείμενα και στην οποία αυξάνεται το μήκος του αντικειμένου. Βρίσκει εφαρμογή σε διμεταλλικά ελάσματα, θερμόμετρα και γενικά συσκευές που σχετίζονται με τη μηχανική και τη θερμοκρασία.
• Διαστολή εμβαδού, η οποία παρατηρείται σε επιφάνειες και στην οποία αυξάνεται το εμβαδόν του αντικειμένου.
• Διαστολή όγκου, όπου όλες οι διαστάσεις του αντικειμένου αυξάνονται σημαντικά.

Το νερό είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα ανώμαλης διαστολής, δηλαδή η πυκνότητά του συνεχίζει να μειώνεται και κάτω από τους 0 βαθμούς C -εκτός από τους 0 βαθμούς C έως τους 4 που γίνεται συστολή- με αποτέλεσμα το νερό να έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τον πάγο, κι έτσι ο πάγος να επιπλέει π.χ. σε μια λίμνη και να επιτρέπει τη διατήρηση της υδρόβιας ζωής στο υγρό νερό που βρίσκεται από κάτω.

Συνήθως τα δύο πρώτα είδη διαστολών αφορούν στερεά, ενώ το τρίτο αφορά συνήθως στερεά, υγρά και αέρια. Ο λόγος είναι ότι τα υγρά και αέρια ως ρευστά δεν έχουν σταθερό γραμμικό ή επίπεδο σχήμα.
                     

Διάρκεια πειράματος : 20 λεπτά
Βαθμός δυσκολίας: 1/5
Εφαρμογή : Φυσική Ε' Δημοτικού Θερμότητα Φυσική  Β' Γυμνασίου Θερμότητα
Φυσική Α' Γυμνασίου Διαστολή του νερού
Κείμενο- φωτογραφίες πειράματος : Τίνα Νάντσου