طرق توليد الحرارة

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

توليد الحرارة الفيزياء

هناك عدة طرق لتوليد الحرارة مثل: معالجة الطعام (أكسدته)، والاحتكاك، وحرق الوقود، وبوساطة التيارات الإلكترونية، وخلال بعض التفاعلات الكيميائية..

ومن المحتمل أن يكون الأطفال قادرين على أن يعددوا معظم هذه الطرق، فلا بد أنهم سيذكرون حاجتهم للطعام للمحافظة على دفء أجسامهم، والحيوانات كذلك، وقد يذكرون أنه عند إضاءة المصباح في دائرة كهربائية فإنه يصبح ساخنا.

وحرق الوقود هو الطريقة الرئيسية للحصول على الحرارة في بريطانيا، وتعتبر الطريقة الوحيدة في بعض الدول. وبتوفير العناية المناسبة يستطيع الأطفال الحصول على الخبرة العملية في استخدام الشموع وإضرام النار في الهواء الطلق، ولدواعي السلامة يجب أن تكون الشموع قصيرة، وتثبت على الصلصال أو في الرمل، ويمكن استخدام تشكيلة من الشموع ذات الألوان والأشكال المختلفة.

وإذا لاحظ الأطفال بدقة لهب الشمعة لمدة 10 دقائق، فإنه يمكنهم التعليق على حجم اللهب وشكله ولونه: ما الألوان التي يرونها؟ هل توجد الألوان في نفس المكان لكل لهب؟ ما الذي يرتفع أعلى اللهب؟

 

ماذا تشبه رائحة الشمعة المحترقة؟ ما الذي يحرك اللهب؟ هل يغير لون الشمعة من لون اللهب؟ وهل تملك الشموع الأسمك لهبا أكبر؟

ويمكن للأطفال إضرام نار في الهواء الطلق، إذا توافرت منطقة مناسبة لذلك، وإشراك الأطفال في التخطيط وإجراءات السلامة، سيساعدهم على أن يكونوا أكثر حرصا في التعامل مع النار في مناسبات أخرى.

ويمكن لتخطيط العمل أن يتضمن تقرير كل من كيفية صنع منطقة آمنة للنار باستخدام دائرة من الطابوق، وكيف يمكن جمع وتخزين المواد الجافة، وأي الأيام هو الأنسب لإشعال اللهب، وما هي احتياطات السلامة التي يحتاجونها.

فمثلا يجب أن يكون لديهم سطل من الماء، والحرص على أن يقف الجميع بعيدا عن اللهب، وأن ينتهي إشعال النار وإطفاؤها في جلسة واحدة، وأن تحرق جميع المواد الموجودة أو تُزال من المكان حتى لا تغري الأطفال بتكرار العملية دون ملاحظة.

ويستطيع المعلم حث الأطفال على ملاحظة التفاصيل بطرح أسئلة مثل: كيف يبدو اللهب؟ هل تحترق المواد جميعها بنفس الكيفية ونفس السرعة؟ وما هي الأصوات والروائح والألوان التي يلاحظونها؟ وهل للرياح أي تأثير على النار؟

 

ويمكن تسجيل الإجابات بأشكال مختلفة تتضمن الأشكال والصور والتسجيل الصوتي أو المرئي للتجربة، ويستطيع الأطفال ملاحظة اختفاء معظم المواد المحترقة. وقد يود المعلم إتباع هذه الملاحظة بشرح أن جميع أنواع الوقود، مثل الفحم والخشب والبترول والغازات الطبيعية تستهلك عند حرقها، وهذا سيتضمن مناقشة أهمية المحافظة على مصادر الأرض المحدودة للطاقة.

ويمكن توليد الحرارة أيضا بالاحتكاك، فإذا دلك الأطفال أيديهم فسيشعرون بالدفء، وإذا دُلك أحد جوانب المسمار على الورق الزجاجي (الصنفرة) عدة مرات، فيمكن ملاحظة سخونة هذا الجانب.

ويستطيع المعلم ذكر أن فكرة صنع النار بدلك سطحين معا، استخدمها الإنسان الأول، ولا تزال مستخدمة حاليا عند إشعال أعواد الثقاب، حيث يكفي الاحتكاك الناتج لإشعال خليط المواد الكيميائية في رأس عود الثقاب، كما أن حجر القداحة ينتج شعلة صغيرة كافية لإشعال الغاز بعد ذلك.

ولتوضيح أن التفاعلات الكيميائية تنتج الحرارة أحيانا، يمكن للأطفال وضع بعض الجص الباريسي في وعاء رقيق، يضاف عليه القليل من الماء، ويقلّب، وعند لمس الأطفال قاع الطبق بعد عشر دقائق تقريبا، فسيلاحظون سخونة القاع.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]