Άρθρο σχετικά με τον ορισμό της θερμοκρασίας και της θερμικής ισορροπίας
Ορισμός της θερμοκρασίας
Έχετε αγγίξει ποτέ πάγο; Τι νιώθετε όταν τα χέρια σας αγγίζουν πάγο; Τι γίνεται αν αυτό που αγγίζετε είναι φωτιά; Όταν αγγίζετε τον πάγο, τα χέρια σας νιώθουν κρύα, όταν αγγίζετε τη φωτιά, τα χέρια σας ζεστά. Ζεστό, ζεστό, δροσερό, κρύο, ποιες καταστάσεις είναι;
Η έννοια της θερμοκρασίας ξεκινά από τη θερμότητα και το κρύο που βιώνονται μέσω της αίσθησης της αφής. Με βάση αυτό που γίνεται αισθητό μέσω της αίσθησης της αφής, λέμε ότι ένα αντικείμενο είναι θερμότερο από ένα άλλο αντικείμενο ή ένα αντικείμενο είναι ψυχρότερο από ένα άλλο. Τα θερμά αντικείμενα έχουν υψηλότερες θερμοκρασίες, ενώ τα ψυχρά αντικείμενα έχουν χαμηλότερες. Όσο ψυχρότερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία. Αντίθετα, όσο θερμότερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία. Το μέτρο της θερμότητας ή του κρύου ενός αντικειμένου ονομάζεται θερμοκρασία. Στο μάθημα της κινητικής θεωρίας αερίων, θα κατανοήσετε σε βάθος τον ορισμό της θερμοκρασίας· τι συμβαίνει στα μόρια ενός αντικειμένου ώστε να μπορούν να το αισθάνονται ζεστό, ζεστό, δροσερό ή κρύο.
Το μέγεθος της θερμότητας ή του κρύου είναι ένα αντικείμενο που βασίζεται μόνο στην αφή, διαφορετικά η αίσθηση της αφής των ανθρώπων δεν είναι προφανής. Όλοι μπορούν να νιώσουν τη θερμότητα ή το κρύο ενός αντικειμένου σε διαφορετικά επίπεδα. Ένα μωρό μπορεί να νιώσει πόνο όταν αγγίζει νερό που δεν είναι πολύ ζεστό για τους ενήλικες. Ομοίως, παρά την επαφή με το ίδιο αντικείμενο, η θερμότητα που αισθάνονται διαφορετικά μέρη του σώματος μπορεί να μην είναι η ίδια. Επομένως, χρειαζόμαστε μια συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της θερμοκρασίας με βεβαιότητα και να είναι αξιόπιστη από όλους.
Θερμική ισορροπία
Όταν αντικείμενα υψηλής θερμοκρασίας έρχονται σε επαφή με αντικείμενα χαμηλής θερμοκρασίας, μέρος της θερμότητας από αντικείμενα με υψηλή θερμοκρασία μετακινείται σε ένα αντικείμενο χαμηλής θερμοκρασίας μέχρι και τα δύο αντικείμενα να έχουν την ίδια θερμοκρασία. Όταν το ζεστό νερό έρχεται σε επαφή με τον πάγο, μέρος της θερμότητας από το ζεστό νερό μετακινείται στον πάγο. Η μεταφορά θερμότητας σταματά μόλις το μείγμα ζεστού νερού και πάγου φτάσει στην ίδια θερμοκρασία. Όταν ο συνδυασμός ζεστού νερού και πάγου φτάσει στην ίδια θερμοκρασία, το μείγμα ζεστού νερού και πάγου βρίσκεται σε θερμική ισορροπία. Ομοίως, όταν βράζει νερό σε επαφή με κρύο νερό, μέρος της θερμότητας μετακινείται από το ζεστό νερό στο κρύο νερό.
Η μεταφορά θερμότητας σταματά μετά από ένα μείγμα ζεστού νερού και το κρύο νερό μετατρέπεται σε ζεστό νερό. Όταν όλο το νερό γίνει πολύ ζεστό, όλο το νερό έχει φτάσει στην ίδια θερμοκρασία. Όταν το μείγμα ζεστού και κρύου νερού φτάσει στην ίδια θερμοκρασία, το μείγμα ζεστού και κρύου νερού βρίσκεται σε θερμική ισορροπία.
Αν δύο ή περισσότερα από δύο αντικείμενα που έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες αγγίξουν το ένα το άλλο μέχρι να φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία, τα αντικείμενα που έχουν φτάσει στην ίδια θερμοκρασία λέγεται ότι βρίσκονται σε θερμική ισορροπία.
