"Institute of Educational Policy" Books
2. ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ
Για τον πρωτόγονο άνθρωπο ο ήλιος ήταν, η μοναδική πηγή θερμότητας. Αργότερα ο άνθρωπος αναζήτησε θαλπωρή κοντά στη φωτιά που άναβαν οι κεραυνοί. Τέλος, έμαθε να ανάβει φωτιά κτυπώντας δυο πέτρες ή τρίβοντας δυο ξύλα μεταξύ τους. Συγχρόνως, παρατηρούσε τις μεταβολές της ατμόσφαιρας και προσπαθούσε να προφυλαχθεί από το κρύο και τη ζέστη.
Αρχικά, η θέρμανση και το μαγείρεμα, κατόπιν η μεταλλουργία και η κεραμική ήταν για πολλούς αιώνες οι σημαντικότεροι τομείς στους οποίους ο άνθρωπος χρησιμοποίησε τη θερμότητα. Πολύ αργότερα, αντιλήφθηκε ότι η θερμότητα συνδέεται με την κίνηση και τον 18° αιώνα κατασκεύασε τη πρώτη ατμομηχανή. Από τότε, πολλές εργασίες έπαψαν να γίνονται χειρονακτικά ή με τη βοήθεια ζώων και αναπτύχθηκαν οι πρώτες βιομηχανίες. Με την εκτεταμένη χρήση των μηχανών στην παραγωγή αγαθών, ξεκινά η βιομηχανική επανάσταση. Όταν ο άνθρωπος κατανόησε ακόμα καλύτερα πώς η θερμότητα συνδέεται με τη κίνηση κατασκεύασε τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, δηλαδή, τον πετρελαιοκινητήρα και το βενζινοκινητήρα. Κατασκεύασε θερμοηλεκτρικά εργοστάσια και, τις τελευταίες δεκαετίες πυρηνικούς αντιδραστήρες μετατροπής ενέργειας.
Ωστόσο κατά τη λειτουργία των μηχανών αποβάλλονται καυσαέρια και ραδιενεργά κατάλοιπα τα οποία μολύνουν το περιβάλλον. Επίσης, κατά τη λειτουργία των θερμικών μηχανών μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα και θερμότητα. Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται και η ισορροπία των οικοσυστημάτων διαταράσσεται. Ώστε η χρησιμοποίηση της θερμότητας χωρίς να λαμβάνονται κατάλληλα μέτρα δημιουργεί οικολογικά προβλήματα στον πλανήτη μας.
Η γνώση που έχουμε αποκτήσει σχετικά με τα θερμικά φαινόμενα δεν έχει μόνο πρακτική αξία. Σήμερα, η ακριβής μέτρηση της θερμοκρασίας του Σύμπαντος μας παρέχει ενδείξεις για το τρόπο της δημιουργίας του και για την εξέλιξη του. Επίσης, μπορούμε να κατανοήσουμε πώς οι θερμικές μεταβολές συμβάλλουν στη διατήρηση της ζωής μέσα στο κύτταρο.
Τι είναι η θερμοκρασία και τι η θερμότητα; Γιατί όταν ένα σώμα θερμαίνεται οι διαστάσεις του συνήθως αυξάνονται; Γιατί τα στερεά λιώνουν; Γιατί τα υγρά πήζουν βράζουν και εξατμίζονται; Πώς λειτουργεί η ατμομηχανή, ο βενζινοκινητήρας και το ηλεκτρικό ψυγείο; Πώς διατηρείται η ζωή στις παγωμένες λίμνες; Πώς τα ανεμοπλάνα αιωρούνται χωρίς κινητήρα; Αυτά είναι ορισμένα από τα ερωτήματα που θα μας απασχολήσουν σ' αυτό το Κεφάλαιο. Αν κάνει κρύο, ντυθείτε χοντρά, αν κάνει ζέστη θέστε σε λειτουργία τον ανεμιστήρα, και ας ταξιδέψουμε μαζί στον κόσμο της θερμότητας. Αλλά γιατί όταν ντυνόμαστε χοντρά ζεσταινόμαστε; Γιατί ο ανεμιστήρας μας δροσίζει;