Temperatūros ir šilumos supratimas
Temperatūra . Temperatūros sąvoka iš tikrųjų kilo iš karščio ir šalčio pojūčio, kurį patiriame lytėjimo pojūčiu. Remdamiesi tuo, ką jaučiame lytėjimo pojūčiu, sakome, kad vienas objektas yra karštesnis už kitą objektą arba kad vienas objektas yra šaltesnis už kitą objektą. Karštų objektų temperatūra yra aukštesnė, o šaltų – žemesnė. Kuo objektas šaltesnis, tuo žemesnė jo temperatūra. Ir atvirkščiai, kuo objektas karštesnis, tuo aukštesnė jo temperatūra. Šis objekto karščio arba šaltumo matas vadinamas temperatūra. Vėliau, 11 klasėje, nagrinėdami kinetinės dujų teorijos temą, giliau suprasite temperatūros reikšmę; kas nutinka objektą sudarančioms molekulėms, todėl tas objektas gali būti karštas, šiltas, vėsus arba šaltas.
Šiluma . Kai skirtingos temperatūros objektai liečiasi vienas su kitu, vyksta šilumos perdavimas iš aukštesnės temperatūros objekto į žemesnės temperatūros objektą. Šilumos perdavimas sustoja, kai besiliečiantys objektai pasiekia tą pačią temperatūrą. Pavyzdžiui, jei sumaišome karštą vandenį su šaltu vandeniu, šiluma paprastai pereina iš karšto vandens į šaltą vandenį. Kai įdedame karštą lygintuvą į šaltą vandenį, šiluma pereina iš karštesnio lygintuvo į vandenį. Šiluma nustoja tekėti, kai lygintuvas ir vanduo pasiekia tą pačią temperatūrą. Kai gydytojas ar slaugytoja pritvirtina termometrą prie jūsų kūno, šiluma pereina iš jūsų kūno į termometrą. Šilumos perdavimas sustoja, kai jūsų kūnas ir termometras pasiekia tą pačią temperatūrą. Jei naudojamas termometras yra gyvsidabrio termometras, kai jūsų kūnas ir termometras pasiekia tą pačią temperatūrą, gyvsidabrio paviršius nustoja judėti. Skaičius, rodomas gyvsidabrio paviršiuje, yra jūsų kūno temperatūra tuo metu.
Natūralu, kad šiluma natūraliai pereina iš aukštos temperatūros objektų į žemos temperatūros objektus. Šilumos perdavimas linkęs suvienodinti tarpusavyje besiliečiančių objektų temperatūrą. XVIII amžiuje fizikai įtarė, kad šilumos srautas yra skysčio, nematomo skysčio tipo, judėjimas (skystis yra medžiaga, kuri gali tekėti. Skysčiai apima skysčius ir dujas. Vanduo (skystis) yra skystis, nes jis gali tekėti. Oras taip pat yra skystis, nes jis gali tekėti). Šis skystis buvo pavadintas kalorišku . Kaloriškumo teorija nebebuvo naudojama, nes remiantis eksperimentiniais rezultatais, šio kaloriškumo egzistavimas negalėjo būti įrodytas. XIX amžiuje anglų fizikas Jamesas Prescottas Joule'as (1818–1889) tyrinėjo, kaip šildyti vandenį inde naudojant maišymo ratą, ir palygino vandens šildymą dėl maišymo rato sukimosi su vandens šildymu inde, liečiamame liepsna ar elektros šaltiniu. Remdamasis savo eksperimentais, Joule'as padarė išvadą, kad šiluma nėra energija (šiluma nėra specifinė energijos rūšis, pavyzdžiui, kinetinė energija, potencialinė energija, cheminė energija ir kt.). Šiluma yra energija, perduodama dėl temperatūrų skirtumų. Taigi, kai šiluma teka iš aukštos temperatūros objekto į žemos temperatūros objektą, energija iš tikrųjų perduodama iš aukštos temperatūros objekto į žemos temperatūros objektą. Šis energijos perdavimas sustoja, kai besiliečiantys objektai pasiekia tą pačią temperatūrą arba terminę pusiausvyrą.
