Bahan: Definisi haba, kekonduksian terma, muatan haba
Pernahkah anda menikmati teh ais, susu ais, sirap ais, dan sebagainya? Nah, semasa membuat teh ais, kita biasanya mencampurkan air panas atau suam dalam gelas bersama ketulan ais. Air panas atau air suam mempunyai suhu yang lebih tinggi, manakala ketulan ais mempunyai suhu yang lebih rendah. Selepas menyentuh seketika, campuran ketulan ais dan teh panas bertukar menjadi teh ais (campuran ketulan ais dan teh suam telah mencapai suhu yang sama). Proses yang sama berlaku apabila kita mencampurkan air panas dengan air sejuk. Selepas menyentuh, air panas dan air sejuk bertukar menjadi air suam (campuran air panas dan air sejuk telah mencapai suhu yang sama). Mengapakah objek-objek ini boleh mencapai suhu yang sama selepas menyentuh?
Definisi Haba
Apabila objek mempunyai perbezaan suhu Apabila dua objek bersentuhan antara satu sama lain, pemindahan haba, yang sering dipanggil haba, berlaku dari objek yang bersuhu lebih tinggi ke objek yang bersuhu lebih rendah. Pemindahan haba ini berhenti sebaik sahaja objek yang bersentuhan mencapai suhu yang sama. Contohnya, jika kita mencampurkan air panas dengan air sejuk, haba biasanya bergerak dari air panas ke air sejuk. Apabila kita memasukkan seterika panas ke dalam air sejuk, haba bergerak dari seterika yang lebih panas ke air. Aliran haba berhenti sebaik sahaja seterika dan air mencapai suhu yang sama. Apabila doktor atau jururawat melekatkan termometer pada badan anda, haba bergerak dari badan anda ke termometer. Pemindahan haba ini berhenti sebaik sahaja badan anda dan termometer mencapai suhu yang sama. Jika termometer yang digunakan ialah termometer merkuri, apabila badan anda dan termometer mencapai suhu yang sama, permukaan merkuri berhenti bergerak. Nombor yang ditunjukkan pada permukaan merkuri ialah suhu badan anda pada masa itu.
Secara semula jadi, haba bergerak secara semula jadi dari objek yang bersuhu tinggi ke objek yang bersuhu rendah. Pemindahan haba cenderung untuk menyamakan suhu objek yang bersentuhan antara satu sama lain. Pada abad ke-18, ahli fizik mengesyaki bahawa aliran haba adalah pergerakan bendalir, sejenis bendalir yang tidak kelihatan (bendalir adalah bahan yang boleh mengalir. Bendalir termasuk cecair dan gas. Air (cecair) adalah bendalir kerana ia boleh mengalir. Udara juga merupakan bendalir kerana ia boleh mengalir). Bendalir ini dipanggil calorik. Teori tentang calorik tidak lagi digunakan kerana berdasarkan keputusan eksperimen, kewujudan kalori ini tidak dapat dibuktikan.
Pada abad ke-19, seorang ahli fizik Inggeris bernama James Prescott Joule (1818–1889) mengkaji cara memanaskan air dalam bekas menggunakan roda pengacau. Berdasarkan hasil eksperimennya, Joule membuat perbandingan dengan air yang dipanaskan oleh api. Apabila api dan bekas yang mengandungi air bersentuhan, haba berpindah dari api (suhu tinggi) ke air (suhu rendah). Selepas membuat perbandingan antara peningkatan suhu air akibat sentuhan dengan api dan peningkatan suhu air akibat kerja yang dilakukan oleh roda pengacau, Joule menyimpulkan bahawa haba ialah tenaga yang bergerak dari objek pada suhu tinggi ke objek pada suhu rendah. KHaba bukan tenaga (haba bukan jenis tenaga tertentu, seperti tenaga kinetik, tenaga keupayaan, tenaga kimia dll.). Kjadi ialah pemindahan tenaga disebabkan oleh perbezaan suhuJadi apabila haba mengalir dari objek bersuhu tinggi ke objek bersuhu rendah, tenaga sebenarnya dipindahkan dari objek bersuhu tinggi ke objek bersuhu rendah. Pemindahan tenaga berhenti sebaik sahaja objek yang bersentuhan mencapai suhu yang sama atau keseimbangan terma.
Kekonduksian terma
Mengapakah kebanyakan peralatan memasak diperbuat daripada aluminium? Katakan tangan kiri anda memegang sekeping logam dan tangan kanan anda memegang kaca, dan kemudian anda menyentuh logam dan kaca itu ke api. Adakah tangan kiri atau kanan anda akan merasakan haba lebih cepat? Soalan-soalan ini, dan mungkin soalan lain yang mungkin anda tanyakan, berkaitan dengan kekonduksian terma sesuatu objek. Kekonduksian terma sesuatu objek ialah keupayaannya untuk... pemindahan haba melalui objek tersebut. Objek yang mempunyai kekonduksian terma (k) yang besar ialah konduktor haba baik (konduktor haba yang baik). Sebaliknya, objek yang mempunyai konduktiviti termal Kecil ialah konduktor haba yang lemah (konduktor haba yang buruk).
Kapasiti Haba
Muatan haba (C) ialah jumlah haba diperlukan untuk meningkatkan suhu semua objek sebanyak satu darjah. Formula untuk muatan haba:
C = mc
Penerangan: C = kapasiti haba, m = jisim objek, c = haba tentu objek.
