Κατανόηση της θερμοκρασίας και της θερμότητας
Σούχου. Προσχέδιο θερμοκρασία ή θερμοκρασία Στην πραγματικότητα ξεκινά με την αίσθηση της θερμότητας και του κρύου που βιώνεται μέσω της αφής. Με βάση την αίσθηση της αφής, λέμε ότι ένα αντικείμενο είναι θερμότερο από ένα άλλο αντικείμενο ή ότι ένα αντικείμενο είναι ψυχρότερο από ένα άλλο αντικείμενο. Τα θερμά αντικείμενα έχουν υψηλότερη θερμοκρασία, ενώ τα ψυχρά αντικείμενα έχουν χαμηλότερη θερμοκρασία. Όσο πιο κρύο είναι ένα αντικείμενο, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του. Αντίθετα, όσο θερμότερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του. Αυτό το μέτρο της θερμότητας ή της ψυχρότητας ενός αντικειμένου ονομάζεται θερμοκρασία. Στο θέμα της κινητικής θεωρίας των αερίων που θα μελετηθεί αργότερα στην τάξη 11, θα κατανοήσετε σε βάθος την έννοια της θερμοκρασίας· τι συμβαίνει στα μόρια που αποτελούν ένα αντικείμενο, ώστε το αντικείμενο να μπορεί να αισθάνεται ζεστό, ζεστό, δροσερό ή κρύο.
ΚαλόρΌταν αντικείμενα που έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες αγγίζουν το ένα το άλλο, θα υπάρξει μεταφορά θερμότητας, που συχνά ονομάζεται θερμική ενέργεια, από το αντικείμενο με υψηλή θερμοκρασία στο αντικείμενο με χαμηλή θερμοκρασία. Μεταφορά θερμότητας Η μεταφορά θερμότητας σταματά μόλις τα αντικείμενα που έρχονται σε επαφή φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία. Για παράδειγμα, αν αναμείξουμε ζεστό νερό με κρύο νερό, η θερμότητα συνήθως μετακινείται από το ζεστό νερό στο κρύο νερό. Όταν βάζουμε ένα ζεστό σίδερο σε κρύο νερό, η θερμότητα μετακινείται από το θερμότερο σίδερο στο νερό. Η μεταφορά θερμότητας σταματά μόλις το σίδερο και το νερό φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία. Όταν ένας γιατρός ή νοσοκόμα τοποθετεί ένα θερμόμετρο στο σώμα σας, η θερμότητα μετακινείται από το σώμα σας στο θερμόμετρο. Η μεταφορά θερμότητας σταματά μόλις το σώμα σας και το θερμόμετρο φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία. Εάν το θερμόμετρο που χρησιμοποιείται είναι θερμόμετρο υδραργύρου, όταν το σώμα σας και το θερμόμετρο φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία, η επιφάνεια του υδραργύρου σταματά να κινείται. Ο αριθμός που εμφανίζεται στην επιφάνεια του υδραργύρου είναι η θερμοκρασία του σώματός σας εκείνη τη στιγμή.
Φυσικά, η θερμότητα μετακινείται φυσικά από αντικείμενα με υψηλή θερμοκρασία σε αντικείμενα με χαμηλή θερμοκρασία. Η μεταφορά θερμότητας τείνει να εξισώνει τις θερμοκρασίες των αντικειμένων που έρχονται σε επαφή. Τον 18ο αιώνα, οι φυσικοί υποψιάζονταν ότι η ροή θερμότητας ήταν η κίνηση ενός ρευστού, ενός αόρατου τύπου ρευστού (τα ρευστά είναι ουσίες που μπορούν να ρέουν. Τα ρευστά περιλαμβάνουν υγρά και αέρια. Το νερό (ένα υγρό) είναι ρευστό επειδή μπορεί να ρέει. Ο αέρας είναι επίσης ρευστό επειδή μπορεί να ρέει). Αυτό το ρευστό ονομάζεται cαλορικό. Θεωρίες σχετικά με cαλορικό δεν χρησιμοποιείται πλέον επειδή, με βάση τα αποτελέσματα του πειράματος, η ύπαρξη θερμαντικός Αυτό δεν μπορεί να αποδειχθεί. Τον 19ο αιώνα, ένας Άγγλος φυσικός ονόματι James Prescott Joule (1818-1889) μελέτησε πώς να θερμάνει νερό σε ένα δοχείο χρησιμοποιώντας έναν αναδευτήρα και συνέκρινε τη θέρμανση του νερού λόγω της περιστροφής του αναδευτήρα με τη θέρμανση του νερού σε ένα δοχείο που αγγίζεται από μια φλόγα ή μια ηλεκτρική πηγή. Με βάση τα πειράματά του, ο Joule κατέληξε στο συμπέρασμα ότι Η θερμότητα δεν είναι ενέργεια (η θερμότητα δεν είναι συγκεκριμένος τύπος ενέργειας, όπως κινητική ενέργεια, δυναμική ενέργεια, χημική ενέργεια κ.λπ.). Η θερμότητα είναι ενέργεια που μεταφέρεται λόγω διαφορών θερμοκρασίας. Έτσι, όταν η θερμότητα ρέει από ένα αντικείμενο υψηλής θερμοκρασίας σε ένα αντικείμενο χαμηλής θερμοκρασίας, στην πραγματικότητα μεταφέρεται ενέργεια από το αντικείμενο υψηλής θερμοκρασίας στο αντικείμενο χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτή η μεταφορά ενέργειας σταματά μόλις τα αντικείμενα που έρχονται σε επαφή φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία ή θερμική ισορροπία.
