Comprensió de la temperatura i la calor
Temperatura . El concepte de temperatura en realitat s'origina a partir de la sensació de calor i fred que experimenta el nostre sentit del tacte. Basant-nos en el que sent el nostre sentit del tacte, diem que un objecte és més calent que un altre objecte o que un objecte és més fred que un altre objecte. Els objectes calents tenen una temperatura més alta mentre que els objectes freds tenen una temperatura més baixa. Com més fred és un objecte, més baixa és la seva temperatura. Per contra, com més calent és un objecte, més alta és la seva temperatura. Aquesta mesura de la calor o la fredor d'un objecte s'anomena temperatura. En el tema de la teoria cinètica dels gasos que s'estudiarà més endavant a 11è grau, entendreu més profundament el significat de la temperatura; què passa amb les molècules que formen un objecte? Aquest objecte es pot sentir calent, càlid, fred o fred.
Calor . Quan objectes amb diferents temperatures entren en contacte, hi haurà una transferència de calor, sovint anomenada calor, de l'objecte amb una temperatura més alta a l'objecte amb una temperatura més baixa. La transferència de calor s'atura un cop els objectes en contacte arriben a la mateixa temperatura. Per exemple, si barregem aigua calenta amb aigua freda, la calor normalment es mou de l'aigua calenta a l'aigua freda. Quan posem una planxa calenta en aigua freda, la calor es mou de la planxa més calenta a l'aigua. La calor deixarà de fluir un cop la planxa i l'aigua arribin a la mateixa temperatura. Quan un metge o una infermera et posa un termòmetre al cos, la calor es mou del cos al termòmetre. La transferència de calor s'atura un cop el cos i el termòmetre han arribat a la mateixa temperatura. Si el termòmetre utilitzat és un termòmetre de mercuri, quan el cos i el termòmetre arriben a la mateixa temperatura, la superfície del mercuri deixa de moure's. El número que es mostra a la superfície del mercuri és la temperatura corporal en aquell moment.
Naturalment, la calor es mou naturalment dels objectes amb una temperatura alta als objectes amb una temperatura baixa. La transferència de calor tendeix a igualar la temperatura dels objectes en contacte entre si. Al segle XVIII, els físics sospitaven que el flux de calor era el moviment d'un fluid, un tipus de fluid invisible (el fluid és una substància que pot fluir. Els fluids inclouen líquids i gasos. L'aigua (líquid) és un fluid perquè pot fluir. L'aire també és un fluid perquè pot fluir). Aquest fluid es va anomenar calòric . La teoria del calòric ja no es va utilitzar perquè, basant-se en resultats experimentals, no es podia demostrar l'existència d'aquest calòric . Al segle XIX, un físic anglès anomenat James Prescott Joule (1818-1889) va estudiar com escalfar aigua en un recipient utilitzant una roda agitadora i va comparar l'escalfament de l'aigua a causa de la rotació de la roda agitadora amb l'escalfament de l'aigua en un recipient tocat per una flama o una font elèctrica. Basant-se en els seus experiments, Joule va concloure que la calor no és energia (la calor no és un tipus específic d'energia, com ara l'energia cinètica, l'energia potencial, l'energia química, etc.). La calor és energia transferida a causa de diferències de temperatura. Per tant, quan la calor flueix d'un objecte d'alta temperatura a un objecte de baixa temperatura, l'energia es transfereix realment de l'objecte d'alta temperatura a l'objecte de baixa temperatura. Aquesta transferència d'energia s'atura un cop els objectes en contacte arriben a la mateixa temperatura, o equilibri tèrmic.
