Tips om sida

http://www2.fysik.org/experiment_och_annat/filmade_experiment/luft_tar_plats/

Den här sidan tycker jag är intressant och givande! Värd att kika på!

Vindkraftverk

(google bild)

Luft har en massa och luft väger drygt ett kilo per kubikmeter! Vinden innehåller rörelseenergi och den energin kan med hjälp av vindkraftverk omvandlas till elektrisk energi, värme eller mekaniskt arbete enligt Wizelius (2007).

Hur fungerar då ett vindkraftverk? Enkelt beskrivit så sätter vinden fart på rotorbladen, eller vingarna, som i sin tur driver en generator där el produceras och förs ut på elnätet. För att beskriva det lite mer avancerat kan man säga att när luftmassor håller olika temperaturer skapas luftströmmar, vars rörelseenergi kan omvandlas till elenergi via en generator i ett vindkraftverk, oftast finns det två eller tre rotorblad. Dessa sitter på ett nav, som i sin tur är fastsatt i en turbinaxel.

Ett vindkraftverk består av en rotor (som ser ut som en propeller), maskinhus, torn och ett fundament. Vindens rörelseenergi överförs till en axel som får ett vridmoment som driver en generator som alstrar ström. När det blåser mot ett vindkraftverk uppstår tryckskillnader på bladens fram - och baksida. Tryckskillnaden får turbinaxeln att rotera. Turbinaxeln driver en generator, där elektriciteten alstras. Generatorn sitter uppe i maskinhuset på torntoppen. Därifrån matas elektriciteten med hjälp av elkablar ner genom tornet och sedan via elkablar nedgrävda i marken ut till elnätet.

Man ser ofta att vindkraftverk är placerade där det är så öppen terräng som möjligt, detta för att vinden ska utnyttjas maximalt. På höjder, vid kustband och i havet finns oftast de mest gynnsamma förutsättningarna.

Wizelius (2007) lyfter fram att vind, det är luft som rör sig. Han förklarar att de flesta vindkraftverken utnyttjar luftens rörelseenergi och omvandlar den till elektrisk kraft eller mekaniskt arbete. Han beskriver att vindar alstras av tryckskillnader som skapas av temperaturskillnader. Lufttrycket jämnas ut genom att luften rör sig från högtryck (H) till lågtryck (L). Han menar att temperaturskillnader uppkommer eftersom jorden är rund vilket han beskriver som att solinstrålningens vinkel mot jordytan varierar. Han nämner också att jorden roterar kring sin axel, vilket gör att solinstrålningen varierar under dygnet. På ett år går jorden ett varv kring solen och då varierar solhöjden och därmed även temperaturen på olika delar av jorden. Här på våra breddgrader varierar även dagens längd kraftigt.

Vindkraftverk är energi som utvinns ur vinden, en del beskriver det som strömmande luftmassa i atmosfären. Vinden är en förnyelsebar energikälla, luften sätts ständigt i rörelse av de temperatur- och tryckskillnader som skapas genom solinstrålningen mot jordklotet.

Enligt Wizelius (2007) är vindkraftverk det bästa alternativet ur miljösynpunkt eftersom miljöbelastningen både regionalt och globalt minskar. Vindkraftverk utnyttjar den förnybara vinden som energikälla, ger inga utsläpp och kräver inga miljöfarliga bränsletransporter.

Referens:

Wizelius, T. (2007). Vindkraftverk i teori och praktik. Hungary: Studentlitteratur

http://sv.wikipedia.org/wiki/Vindkraft (hämtad: 110227)

 

Hur fungerar en luftballong?

Hur fungerar en luftballong?

Visste ni att den första ballonguppstigningen i Sverige skedde redan 1806… Idag är Sverige ledande i världen när det gäller kommersiell passagerarflygning! Varmluftsballongen som är den typen av ballong som är absolut vanligast idag bedrivs numera både som fritidssysselsättning och som sport med tävlingsinriktning. Men hur fungerar egentligen en luftballong?

En luftballong är en farkost som flyger för att den är lättare än den omgivande luften. Dess lyftkraft följer Arkimedes princip. Den saknar både framdrivning och styrmedel, piloterna nyttjar istället de olika vindriktningar som finns på olika höjder för att ta sig till sitt mål.

Luften i ballonghöljet värms med hjälp av en gasolbrännare monterad ovanför korgen. Man eldar inte hela tiden utan stötvis. Genom hur mycket man eldar reglerar man hastigheten i höjdled. För att kunna sjunka snabbt, eller för att tömma ballonghöljet vid landning, finns det en ventil i toppen av ballongen som kan öppnas via en lina från korgen.

En ballong flyger med vinden, men det blåser ofta åt olika håll på olika höjder. Med brännarens hjälp kan man kontrollera sin höjd mycket exakt. Genom att leta efter olika vindriktningar på olika höjder kan piloten styra sin ballong rätt.

Man skulle även kunna beskriva det som att när man eldar i en luftballong värmer man upp luftmolekyler innanför ballongen, då studsar molekylerna runt i ballongen. Utanför ballongen är det fortfarande kalla molekyler och detta gör att de varma molekylerna som finns i ballongen stiger med andra ord luftballongen flyger.

Referens: http://www.ballong.org/drupal/node/19 (hämtad:110218)

Sagan om luft

Hittade en saga om luft som vi kanske skulle kunna använda oss av under vår lektion i klasserna...

För länge, länge, länge sedan innan du och jag fanns, ja innan din mormors, farmors mor levde så fanns det ingen luft. Det var stenarna, vattnet och växterna som hjälpte till att skapa luften, det tog ungefär fyra-fem miljarder år. Luften som egentligen är en gas ligger som ett täcke runt vår jord, detta täcke kallas för atmosfären. Utan luft skulle det inte finnas något liv på jorden. Man vet inte riktigt, men kanske så är vår jord den enda planeten i universum som har detta lufttäcke.
Innan man visste att det faktiskt var naturen själv som skapat luften så trodde man bland annat i landet Grekland att vinden blev till när olika gudar andades eller att änglarna flaxade med sina vingar. När det blåste mycket så trodde man att nu var gudarna arga. Efter ett tag förstod man att det inte var så och man började fundera och undersöka vad luft är för någonting. Det kallas att göra experiment. Dom som arbetar med det kallas för vetenskapsmän. Dom började nu undersöka luften och kom på att det inte var att gudarna andades som gjorde att det blåste utan att det är så att vind är luft som rör sig och att den stiger eller sjunker beroende av om den värms upp eller kyls ned. Man kom på att luft innehåller vattenånga och att den bildar regnmoln. Det här var ungefär 500 år före Kristus. Eftersom vi inte kan se luften inte lukta eller smaka på den så trodde man i landet Kina att den inte fanns. En man som hette Aristoteles hade sina egna tankar om detta vilka inte riktigt var sanna, men eftersom de som bestämde trodde på honom så fick ingen annans tankar och experiment användas för att förklara och förstå vad luft är. Men, för 400 år sedan på 1600-talet kunde några vetenskapsmän på olika håll visa att luft faktiskt finns och att den beter sig på olika sätt. En av vetenskapsmännen var Galileo Galilei som visade att luft väger något och att den gör motstånd (håller emot) när något faller. Han upptäckte detta genom att jämföra hur en fjäder och en lika tung sten faller olika på grund av att fjäderns stoppas av luften. Nu visste man lite om vad luft är för något, men vad är egentligen luft för något? Tar luft plats? Det ska vi ta reda på nu…

Hur kan ett flygplan flyga?

Ett flygplan är en luftfarkost som kan klassificeras på olika sätta beroende på konstruktion och ändamål. Det finns allmänflygplan, trafikflygplan, militärflygplan samt helikoptrar. Därtill finns segel- och glidflygplan samt ultralätta flyplan för flygsport. Gemensamt för dem alla är att de kan färdas i luften, men hur är det egentligen möjligt?

Vi människor har alltid varit fascinerade över hur ett flygplan kan flyga i luften och för att kunna förstå detta bör man ha grundläggande kunskaper i aerodynamik. Aerodynamik är läran om gasers beteende. Då luften är en blandning av gaser och flygplanen flyger i luften så är det läran om luften man bör fördjupa sig i. Luft består till mestadels av kväve och syre, denna massa innehåller i sin tur energi som vi måste kunna omvandla så att vi kan använda den till att lyfta ett flygplan.

Utformningen av dagens flygplan är i princip samma som bröderna Wrights flygplan från 1903. En flygkropp som bärs upp av vingar som alstrar lyftkraft. Beroende på användningsområde och vilka egenskaper man är ute efter, främst önskad hastighet utformas flygplanens form.

En avgörande del för att få ett flygplan att lyfta är lufttrycket. Lufttryck är ett mått på ett antal molekyler i en bestämd volym. Trycket är som högst vid havsnivån där det finns många molekyler tätt packade, dvs. hög densitet. Allt eftersom avståndet ökar från jorden ökar även avståndet mellan molekylerna vilket leder till svårigheter för flyplan att kunna flyga då densiteten minskar. En annan påverkande faktor för luftens densitet är temperaturen. Ju kallare desto högre densitet och ju varmare desto lägre densitet.

Ett flygplans lyftkraft grundar sig på två olika aerodynamiska fenomen. För det första skapar vingens profil ett undertryck på vingens ovansida och för det andra böjer vingen av luftströmmen nedåt. Att vingen böjer av luftströmmen resulterar i en lyftkraft som verkar tvärtemot den nedgående luftströmmen. Luftens massa har helt enkelt ändrat riktning. Den kraft som tvingar luften att ändra riktning nedåt verkar på vingen åt motsatt håll, det vill säga uppåt. När hastigheten ökar minskar det statiska trycket och det uppkommer en lyftkraft. En vinges välvning och lutningen mot luften åstadkommer samma fenomen. Lufttrycket sjunker på ovansidan av vingen. Genom att flygplansvingen är lite snedställd ger den den omströmmande luften ett hastighetstillskott nedåt, vilket innebär att vingen alstrar en lyftkraft som bär upp hela flygplanet. Om man tar en titt på en flygplansvinge så ser man att den oftast har en droppformad profil, detta för att i så stor utsträckning som möjligt undvika turbulens.

http://www.ne.se/lang/flygplan Nationalencyklopedin, hämtad 2011-02-15

www.flygplan24.se/flygteknik hämtad 2011-02-18

Sofia Sahlen, basgrupp 4a

Luftens innehåll, form och Egenskaper

Luften omkring oss består av ett antal olika gaser som vi inte kan urskilja med blotta ögat. Luft är en sammansättning av gaser som tillsammans bildar jordens atmosfär. I volymprocent ser luftens sammansättning vid jordytan ut som följande; 78 % kväve (N²), 21 % syre (O²), 0.9 % ädelgaser, 0,035 % koldioxid (CO²) samt väte (H²) och vattenånga (H²O). Desto högre upp i atmosfären man kommer består luften av än mer väte (H²) och helium (He) samt ozon (O³). Atmosfären består även av varierade mängder vattenångor. 99 % av atmosfären ligger inom ett område som sträcker sig från 30km från jordens yta. Desto högre upp i atmosfären desto tunnare är luften.

Den vanligaste gasen är i luft är kvävgasen (N²) med sina 78 %. Kvävgasen är en oreaktiv gas vilket innebär att den inte reagerar så lätt med andra ämnen. Enda sätter där kvävgasen ”naturligt” omvandlas till andra kemiska föreningar är genom höga temperaturer eller kvävefixerande bakterier.

Syre (O²) är atmosfärens näst vanligaste gas. Såväl människan som de flesta andra organismer behöver syrgasen för att kunna andas. Det syre som återfinns i atmosfären har bildats av gröna växter på land, samt växter, alger och cyanobakterier i haven. I motsats till kväve är syre en reaktiv gas. Tillsammans med UV-strålning skapas ozon som skyddar jordytan mot skadlig UV-strålning och som därmed är livsviktigt för vår överlevnad.

Luftens vanligaste ädelgaser är argon, neon och helium. Dessa är enskilda atomer i gasform. Argon används bland annat som skyddsgas, neon i vissa ljusrör och helium i ballonger.

Trots sina ynka 0.035 % är koldioxiden en viktig gas och det talas mycket om dess negativa effekter i media. Koldioxiden reflekterar tillbaka värmestrålning mot jorden vilket leder till att växthuseffekten ökar. Koldioxidens källor är bland annat många levande organismer och fröbränning av ved och olja.

Materiens tre former

Nästan alla materia kan återges i tre former, fast, flytande och gas. Med ett annat namn kallas dessa för aggregationsformer eller faser. För varje aggregationsform finns en modell över hur ett visst ämne ser ut i molekylnivå i en specifik fas.

När exempelvis luft är i fast form ligger atomerna alt molekylerna nästan helt stilla. De är tätt packade i ett speciellt mönster där varje molekyl/atom har sin bestämda plats. Där utav svårigheten att trycka ihop ett fast ämne. Ett exempel på luft i fast form är en iskristall. Ett ämne i vätskefas har molekyler alt atomer som rör sig lite huller om buller. I ett flytande ämne finns det vissa svaga krafter som håller samman molekylerna/atomerna så att det inte flyger iväg och försvinner. Ett annat ord för ett ämne i vätskefas är begreppet vätska.

När molekyler alt. Atomer är i gasform håller de knappt ihop alls utan kan fritt flyga åt alla håll. Så är det i luften där molekylerna flyger omkring fritt. Formen på ett ämne i gasform styrs av dennes behållares form. Till skillnad mot vätskor och ämnen i fast form kan man pressa ihop ämnen i gasform.

Källor: http://schoolweb.se/MKV1202/Svenska/0401vadarluft.htm hämtad 2011-02-18

Andersson, Bjorn (2008) Grundskolans naturvetenskap, Lund: Studentlitteratur

http://www.ne.se/persefone.his.se/lang/syre Nationalencyklopedin, hämtad 2011-02-18

Hewitt, P. G. (2002). Conceptual Physics. (10) Harlow, England and New York: Addison-Wesley.

Sofia Sahlen, basgrupp 4a

Vind (luftström som rör sig i förhållande till jordytan.)

Vind är flödet av luft i atmosfären. Skillnader i lufttryck får luften att röra sig från områden med högtryck till områden med lågtryck. Ju större tryckskillnad desto kraftigare vind. Vindar kan röra sig i alla riktningar, horisontellt, vertikalt och i virvlar.

Den primära orsaken till att vindar uppstår är temperaturskillnader. När solen värmer upp markytan värmer denna i sin tur upp de lägsta luftlagren. Eftersom varm luft är lättare än kall luft, leder detta till att den blir mer lättrörlig och stiger uppåt. Lufttrycket ökar då på högre höjd och luft trycks ut åt sidorna. Då minskar lufttrycket på marknivå på den aktuella platsen och luft pressas in från sidorna. Luften rör sig alltså från ett ställe till ett annat för att utjämna skillnader i temperatur och lufttryck. Detta leder till att vindhastigheten ökar. Ofta avtar vinden framåt kvällen då markytan avkyls. Då blir även luften närmast marken kallare och eftersom kall luft är tyngre än varm luft betyder det i sin tur att de lägsta luftlagren inte så lätt sätts i rörelse.

Vindar påverkas även av jordens rotation. Jag har läst om hur corioloskraften påverkar vindar och vädrets växlingar, men tyvärr fårstår jag inte riktigt hur den fungerar. Detta tänker jag fråga på vår handledning nästa vecka.

Vid markytan bromsas vinden av friktion. Oftast skiljer vindens riktning och hastighet mellan lågland, fjäll och hav. Detta beror på inverkan av friktionen mot "skrovligheter", som skogar, berg och städer. Till exempel storm och orkan är sällsynt respektive mycket sällsynt i inlandet, bland annat på grund av den högre friktionen där.

Källor:
http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/vind-1.362. Hämtad 2011-02-18.

vind. http://www.ne.se.persefone.his.se/lang/vind, Nationalencyklopedin, hämtad 2011-02-18.

Erika Leijon, basgrupp 4a

Fotosyntesen

Fotosyntesen är en av de grundläggande förutsättningarna för livet på jorden. För de gröna växterna är den en metod att med hjälp av solljus omvandla koldioxid och vatten till energi. I denna process bildas även syre som är till nytta för människor och djur. Även alger och vissa bakterier använder sig av fotosyntes. Fotosyntesen innebär alltså att koldioxid och vatten omvandlas till syre, kolhydrater och vatten. Vattenmolekylerna oxideras till syre som avges till luften, medan vätet reagerar med koldioxiden och bildar kolhydrater. Dessa i sin tur bildar stärkelse som växten lagrar som näring. Det vatten som även bildas i processen tar sina syreatomer från koldioxiden. Det är klorofyllet, det gröna färgämne som finns i växter, som absorberar solljusets energi och gör det möjligt att driva fotosyntesen.

Fotosyntesen är som sagt nödvändig för livet på jorden vilket är beroende av både de organiska föreningar och den syrgas som bildas. Fotosyntesen är också viktig för jordens klimat. Genom att koldioxid avlägsnas ur atmosfären minskar växthuseffekten och temperaturen blir mycket lägre än vad den skulle ha varit. Ur den bildade syrgasen uppstår ozon i de övre luftlagren, vilket skyddar livet på jorden mot solens ultravioletta strålar.

Fotosyntesen upptäcktes år 1771, då Joseph Priestley utförde experiment med möss som han spärrade in i lufttäta glasbehållare. Mössen dog om de var ensamma i behållarna men överlevde om de var tillsammans med mynta. Priestley ansåg att djur och människor förstör luft och att växterna har förmåga att rena den igen. Han hade dock inte klart för sig vilken betydelse ljuset hade. Detta var Jan Ingen - Hoysz först med att beskriva.

Källor:
http://www.alltomvetenskap.se/hur-fungerar-fotosyntesen.aspx?article=1707&newsbillcategory=69 Hämtad 2011-02-18


fotosyntes. http://www.ne.se.persefone.his.se/lang/fotosyntes, Nationalencyklopedin, hämtad 2011-02-18.

Erika Leijon, basgrupp 4a

Luftens betydelse för människans liv

Luften består av 21 % syre. Syre är efter väte och helium det vanligaste grundämnet i universum. Jordklotets massa beräknas till 29 % bestå av syre. En vuxen människa består till 65 % av syre och omsätter på ett dygn 900g syre genom inandning av luft.

Andning innebär transport av syrgas in och koldioxid ut ur ett djur via ett andningsorgan eller genom huden. Hos människan är lungan vårt andningsorgan. Syre är nödvändigt för att cellerna ska fungera normalt. Det behövs bland annat för ämnesomsättningen och energiproduktionen i kroppen. Som restprodukter vid ämnesomsättningen bildas koldioxid och vatten. Om koldioxiden inte fördes bort från cellerna skulle dessa sluta att fungera.

Det är på grund av ett negativt tryck i lungan som luft sugs in via näsborrarna. Det är sedan i våra lungor som utbytet av gas mellan andningsluften och blodet sker. Syrgas i inandningsluften tas upp av blodet och koldioxid i blodet avges till utandningsluften.

Källor:
syre. http://www.ne.se.persefone.his.se/lang/syre, Nationalencyklopedin, hämtad 2011-02-18.

http://www.1177.se/Tema/Kroppen/Cirkulation-och-andning/Luftvagar-och-lungor/#section-1 Hämtad 2011-02-18.

Erika Leijon, basgrupp 4a

Luft

Andersson (2008) anser att det är viktigt att ha kunskap om luften. Luften är ett livsuppehållande system som är en del av vår närmaste omgivning under hela livet. Det gäller att få en förståelse för att luft existerar, tar plats, har massa och tyngd, kan insamlas i slutna kärl och fördelar sig jämt i en given volym trots att den är osynlig och luktlös. Vi kommer att ta reda på så mycket som möjligt om luft, bland annat utifrån begreppen liv, materia, energi och teknik.

Referens
Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap-helhetssyn, innehåll och progression. Lund: Studentlitteratur.

Första handledningstillfället

Idag har vi haft det första handledningstillfället med Jörgen där vi diskuterade kring vårt fenomen LUFT och att det är något som tar plats och väger. Kan efter mötet konstatera att vi har mycket att läsa på kring fenomenet och detta kommer ni kunna följa här på bloggen framöver och förhoppningsvis så blir både vi och ni experter på luft :-)

Sofia S

Idag har vi träffats för att bestämma vilket fenomen vi vill arbeta med! Vi bestämde oss för luft! Målet är att eleverna ska upptäcka att luft väger och tar plats. Vi har nu skickat vårt förslag till Jörgen sedan får vi förhoppningsvis reda på hur vi kan arbeta vidare. Vi har handledning tisdag vecka 7 och då får vi planera upp lite mer!