Värmelära

Pedagogisk planering för arbetsområde: 

Vad?

• Värme, värmeenergi och temperatur
• Aggregationstillstånd
• Värmekapacitet; smält- och ångbildningsvärme
• Hur värme påverkar väder och klimat; väder- och klimatprognoser
• Klimatförändring och hållbar utveckling
• Exergi och entropi
• Termodynamikens första och andra lag

Varför?

Termodynamik är studien om hur energi fördelar sig i fysikaliska system, och ger förklaringar till hur och varför system förändras över tid. Det kan tillämpas både direkt, och inom andra delar av fysiken. 

Att studera klimatförändring är viktigt för att få förståelse för vad som händer med klimatet på jorden, och vilka åtgärder som kommer att behöva tas både nu och i framtiden.

Hur?

Genomgångar, övningsuppgifter i boken, laborationer.

Bedömning?

Skriftligt prov och laborativt arbete.

Läroplanskopplingar

Centralt innehåll

• Arbete, effekt, potentiell energi och rörelseenergi för att beskriva olika energiformer: mekanisk, termisk, elektrisk och kemisk energi samt strålnings- och kärnenergi.
• Energiprincipen, entropi och verkningsgrad för att beskriva energiomvandling, energikvalitet och energilagring.
• Termisk energi: inre energi, värmekapacitet, värmetransport, temperatur och fasomvandlingar.
• Energiresurser och energianvändning för ett hållbart samhälle.
• Ideala gaslagen som en modell för att beskriva atmosfärens fysik.
• Orientering om hur fysikaliska modeller och mätmetoder används för att göra prognoser för klimat och väder.
• Prognosers tillförlitlighet och begränsningar.
• Hur modeller och teorier utgör förenklingar av verkligheten och kan förändras över tid.
• Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.
• Avgränsning och studier av problem med hjälp av fysikaliska resonemang och matematisk modellering innefattande linjära ekvationer, potens- och exponentialekvationer, funktioner och grafer samt trigonometri och vektorer.
• Planering och genomförande av experimentella undersökningar och observationer samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
• Bearbetning och utvärdering av data och resultat med hjälp av analys av grafer, enhetsanalys och storleksuppskattningar.
• Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och felkällor.
• Ställningstaganden i samhällsfrågor utifån fysikaliska förklaringsmodeller, till exempel frågor om hållbar utveckling.