מאמר על הגדרת טמפרטורה ושיווי משקל תרמי
הגדרת טמפרטורה
האם אי פעם נגעתם בקרח? מה אתם מרגישים כשידיכם נוגעות בקרח? מה אם מה שאתם נוגעים בו הוא אש? כשאתם נוגעים בקרח, הידיים שלכם מרגישות קרות, כשאתם נוגעים באש, הידיים שלכם מרגישות חמות. מה המשמעות של חום, חם, קר, קור?
מושג הטמפרטורה מתחיל מהחום והקור שחווים חוש המישוש שלנו. בהתבסס על מה שחש חוש המישוש, אנו אומרים שעצם חם יותר מעצם אחר או שעצם קר יותר מאחר. לעצמים חמים יש טמפרטורות גבוהות יותר, בעוד שלעצמים קרים יש טמפרטורות נמוכות יותר. ככל שעצם קר יותר, כך הטמפרטורה נמוכה יותר. לעומת זאת, ככל שעצם חם יותר, כך הטמפרטורה גבוהה יותר. מדד החום או הקור של עצם נקרא טמפרטורה. במקצוע תורת הגזים הקינטית, תבינו לעומק את הגדרת הטמפרטורה; מה קורה למולקולות של עצם כדי שהוא יוכל להרגיש חם, חם, קר או קר.
גודל החום או הקור של עצם מבוסס רק על מגע, או שחוש המישוש של בני אדם אינו ברור מאליו. כל אחד יכול לחוש את החום או הקור של עצם ברמות שונות. תינוק יכול לחוש כאב בעת מגע עם מים שאינם חמים מדי עבור מבוגרים. באופן דומה, למרות מגע עם אותו עצם, החום המורגש על ידי חלקים שונים בגוף עשוי להיות שונה. לכן, אנו זקוקים למכשיר שניתן להשתמש בו למדידת טמפרטורה בוודאות ושכולם יכולים לסמוך עליו.
שיווי משקל תרמי
כאשר עצמים בעלי טמפרטורה גבוהה באים במגע עם עצמים בעלי טמפרטורה נמוכה, חלק מהחום מעצמים בעלי טמפרטורה גבוהה עובר לעצם בעל טמפרטורה נמוכה עד ששני העצמים מגיעים לאותה טמפרטורה. כאשר מים חמים באים במגע עם קרח, חלק מהחום מהמים החמים עובר לקרח. העברת החום נעצרת ברגע שתערובת המים החמים והקרח מגיעה לאותה טמפרטורה. כאשר השילוב של מים חמים וקרח מגיע לאותה טמפרטורה, תערובת המים החמים והקרח נמצאת בשיווי משקל תרמי. באופן דומה, כאשר מים רותחים באים במגע עם מים קרים, חלק מהחום עובר ממים חמים למים קרים.
העברת החום נעצרת לאחר ערבוב של מים חמים, ומים קרים הופכים למים חמימים. כאשר כל המים מתחממים מדי, כל המים מגיעים לאותה טמפרטורה. כאשר תערובת המים החמים והקרים מגיעה לאותה טמפרטורה, תערובת המים החמים והקרים נמצאת בשיווי משקל תרמי.
אם שניים או יותר משני עצמים בעלי טמפרטורות שונות נוגעים זה בזה עד שהם מגיעים לאותה טמפרטורה, העצמים שהגיעו לאותה טמפרטורה נחשבים בשיווי משקל תרמי.
