Materiāls: Siltuma definīcija, siltumvadītspēja, siltumietilpība
Vai esat kādreiz dzēruši ledus tēju, ledus pienu, ledus sīrupu utt.? Gatavojot ledus tēju, mēs parasti glāzē sajaucam karstu vai siltu ūdeni ar ledus gabaliņiem. Karstam vai siltam ūdenim ir augstāka temperatūra, savukārt ledus gabaliņiem ir zemāka temperatūra. Pēc brīža pieskaršanās ledus gabaliņu un karstās tējas maisījums pārvēršas ledus tējā (ledus gabaliņu un siltās tējas maisījums ir sasniedzis vienādu temperatūru). Tas pats process notiek, sajaucot karstu ūdeni ar aukstu ūdeni. Pēc pieskaršanās karstais ūdens un aukstais ūdens pārvēršas siltā ūdenī (karstā un aukstā ūdens maisījums ir sasniedzis vienādu temperatūru). Kāpēc šie objekti pēc pieskaršanās var sasniegt vienādu temperatūru?
Siltuma definīcija
Kad objekti ar atšķirīgu temperatūru nonāk saskarē viens ar otru, notiek siltuma pārnešana, ko bieži sauc par siltumu, no objekta ar augstāku temperatūru uz objektu ar zemāku temperatūru. Šī siltuma pārnešana apstājas, kad saskarē esošie objekti sasniedz vienādu temperatūru. Piemēram, ja sajaucam karstu ūdeni ar aukstu ūdeni, siltums parasti pārvietojas no karstā ūdens uz auksto ūdeni. Kad ievietojam karstu gludekli aukstā ūdenī, siltums pārvietojas no karstāka gludekļa uz ūdeni. Siltuma plūsma apstājas, kad gludeklis un ūdens sasniedz vienādu temperatūru. Kad ārsts vai medmāsa piestiprina termometru pie ķermeņa, siltums pārvietojas no ķermeņa uz termometru. Šī siltuma pārnešana apstājas, kad ķermenis un termometrs ir sasnieguši vienādu temperatūru. Ja tiek izmantots dzīvsudraba termometrs, kad ķermenis un termometrs sasniedz vienādu temperatūru, dzīvsudraba virsma pārstāj kustēties. Skaitlis, kas redzams uz dzīvsudraba virsmas, ir jūsu ķermeņa temperatūra šajā brīdī.
Dabiski, siltums dabiski pārvietojas no objektiem ar augstu temperatūru uz objektiem ar zemu temperatūru. Siltuma pārnese mēdz izlīdzināt objektu temperatūras, kas saskaras viens ar otru. 18. gadsimtā fiziķi uzskatīja, ka siltuma plūsma ir šķidruma, neredzama šķidruma veida, kustība (šķidrumi ir vielas, kas var plūst. Šķidrumi ietver šķidrumus un gāzes. Ūdens (šķidrums) ir šķidrums, jo tas var plūst. Gaiss arī ir šķidrums, jo tas var plūst). Šis šķidrums tika nosaukts par kaloriju . Kaloriju teorija vairs netiek izmantota, jo, pamatojoties uz eksperimentāliem rezultātiem, šī kalorija esamību nevar pierādīt.
19. gadsimtā angļu fiziķis Džeimss Preskots Džouls (1818–1889) pētīja, kā sildīt ūdeni traukā, izmantojot maisītāju. Balstoties uz sava eksperimenta rezultātiem, Džouls veica salīdzinājumu ar ūdeni, ko silda uguns. Kad liesma un trauks ar ūdeni nonāk saskarē, siltums pārvietojas no uguns (augsta temperatūra) uz ūdeni (zema temperatūra). Pēc tam, kad Džouls salīdzināja ūdens temperatūras pieaugumu saskares ar uguni dēļ un ūdens temperatūras pieaugumu maisītāja darba dēļ, viņš secināja, ka siltums ir enerģija, kas pārvietojas no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu. Siltums nav enerģija (siltums nav specifisks enerģijas veids, piemēram, kinētiskā enerģija, potenciālā enerģija, ķīmiskā enerģija utt.) . Siltums ir enerģija , kas pārvietojas temperatūras atšķirību dēļ . Tātad, kad siltums plūst no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu, enerģija faktiski pārvietojas no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu. Enerģijas pārnešana apstājas, kad saskarē esošie objekti sasniedz vienādu temperatūru vai termisko līdzsvaru.
Siltumvadītspēja
Kāpēc lielākā daļa virtuves piederumu ir izgatavoti no alumīnija? Pieņemsim, ka jūsu kreisā roka tur metāla gabalu, bet labā roka - stiklu, un tad jūs pieskaraties metālam un stiklam liesmai. Vai jūsu kreisā vai labā roka ātrāk sajutīs siltumu? Šie un, iespējams, citi jautājumi, ko jūs varētu uzdot, attiecas uz objekta siltumvadītspēju. Objekta siltumvadītspēja ir tā spēja... pārneses siltums caur objektu. Objekti ar lielu siltumvadītspēju (k) ir vadītāji karstums yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
Siltuma jauda
Siltumenerģija (C) ir siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu visa objekta temperatūru par vienu grādu. Siltumenerģijas aprēķina formula ir:
C = mc
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = īpatnējais siltums objekts.
