Materjal: Definizzjoni tas-sħana, konduttività termali, kapaċità tas-sħana
Qatt xorbt tè bis-silġ, ħalib bis-silġ, ġulepp bis-silġ, eċċ.? Ukoll, meta nagħmlu tè bis-silġ, ġeneralment inħalltu ilma sħun jew fietel f'tazza ma' kubi tas-silġ. L-ilma sħun jew ilma fietel ikollu temperatura ogħla, filwaqt li l-kubi tas-silġ ikollhom temperatura aktar baxxa. Wara li jmissu għal ftit ħin, it-taħlita tal-kubi tas-silġ u t-te sħun tinbidel f'tè bis-silġ (it-taħlita tal-kubi tas-silġ u t-te sħun tkun laħqet l-istess temperatura). L-istess proċess iseħħ meta nħalltu ilma sħun ma' ilma kiesaħ. Wara li jmissu, l-ilma sħun u l-ilma kiesaħ jinbidlu f'ilma sħun (it-taħlita tal-ilma sħun u l-ilma kiesaħ tkun laħqet l-istess temperatura). Għaliex dawn l-oġġetti jistgħu jilħqu l-istess temperatura wara li jmissu?
Definizzjoni tas-Sħana
Meta oġġetti b'temperaturi differenti jiġu f'kuntatt ma' xulxin, it-trasferiment tas-sħana, ħafna drabi msejjaħ sħana, iseħħ mill-oġġett bl-ogħla temperatura għall-oġġett bit-temperatura aktar baxxa. Dan it-trasferiment tas-sħana jieqaf ladarba l-oġġetti f'kuntatt jilħqu l-istess temperatura. Pereżempju, jekk inħalltu ilma sħun ma' ilma kiesaħ, is-sħana ġeneralment tiċċaqlaq mill-ilma sħun għall-ilma kiesaħ. Meta npoġġu ħadid jaħraq f'ilma kiesaħ, is-sħana tiċċaqlaq mill-ħadid aktar jaħraq għall-ilma. Il-fluss tas-sħana jieqaf ladarba l-ħadid u l-ilma jilħqu l-istess temperatura. Meta tabib jew infermier iwaħħal termometru ma' ġismek, is-sħana tiċċaqlaq minn ġismek għat-termometru. Dan it-trasferiment tas-sħana jieqaf ladarba ġismek u t-termometru jkunu laħqu l-istess temperatura. Jekk it-termometru użat huwa termometru tal-merkurju, meta ġismek u t-termometru jilħqu l-istess temperatura, il-wiċċ tal-merkurju jieqaf jiċċaqlaq. In-numru muri fuq il-wiċċ tal-merkurju huwa t-temperatura ta' ġismek f'dak il-ħin.
Naturalment, is-sħana tiċċaqlaq b'mod naturali minn oġġetti b'temperatura għolja għal oġġetti b'temperatura baxxa. It-trasferiment tas-sħana għandu t-tendenza li jġib indaqs it-temperaturi tal-oġġetti f'kuntatt ma' xulxin. Fis-seklu 18, il-fiżiċi ssuspettaw li l-fluss tas-sħana kien il-moviment ta' fluwidu, tip inviżibbli ta' fluwidu (il-fluwidi huma sustanzi li jistgħu jiċċirkolaw. Il-fluwidi jinkludu likwidi u gassijiet. L-ilma (likwidu) huwa fluwidu għax jista' jiċċirkola. L-arja hija wkoll fluwidu għax tista' tiċċirkola). Dan il-fluwidu ssemma kaloriku . It-teorija kalorika m'għadhiex tintuża għax abbażi ta' riżultati sperimentali, l-eżistenza ta' dan il-kaloriku ma tistax tiġi ppruvata.
Fis-seklu 19, fiżiku Ingliż jismu James Prescott Joule (1818-1889) studja kif isaħħan l-ilma f'kontenitur bl-użu ta' rota tat-taħwid. Abbażi tar-riżultati tal-esperiment tiegħu, Joule għamel paragun mal-ilma msaħħan min-nar. Meta fjamma u kontenitur li fih l-ilma jiġu f'kuntatt, is-sħana tiċċaqlaq min-nar (temperatura għolja) għall-ilma (temperatura baxxa). Wara li għamel paragun bejn iż-żieda fit-temperatura tal-ilma minħabba l-kuntatt man-nar u ż-żieda fit-temperatura tal-ilma minħabba x-xogħol li jsir mill-ħawwad, Joule konkluda li s-sħana hija enerġija li tiċċaqlaq minn oġġett b'temperatura għolja għal oġġett b'temperatura baxxa. Is-sħana mhijiex enerġija (is-sħana mhijiex tip speċifiku ta' enerġija, bħall-enerġija kinetika, l-enerġija potenzjali, l-enerġija kimika, eċċ.) . Is-sħana hija enerġija li tiċċaqlaq minħabba d-differenzi fit-temperatura . Għalhekk, meta s-sħana tiċċirkola minn oġġett b'temperatura għolja għal oġġett b'temperatura baxxa, l-enerġija fil-fatt tkun qed tiċċaqlaq mill-oġġett b'temperatura għolja għall-oġġett b'temperatura baxxa. It-trasferiment tal-enerġija jieqaf ladarba l-oġġetti f'kuntatt jilħqu l-istess temperatura jew ekwilibriju termali.
Konduttività termali
Għaliex il-biċċa l-kbira tal-oġġetti tat-tisjir huma magħmula mill-aluminju? Ejja ngħidu li idek ix-xellugija żżomm biċċa metall u idek il-leminija żżomm ħġieġ, u mbagħad tmiss il-metall u l-ħġieġ ma' fjamma. Idek ix-xellugija jew il-leminija se tħoss is-sħana aktar malajr? Dawn il-mistoqsijiet, u forsi oħrajn li tista' tistaqsi, jirrelataw mal-konduttività termali ta' oġġett. Il-konduttività termali ta' oġġett hija l-abbiltà tiegħu li... trasferiment tas-sħana minn ġol-oġġett. Oġġetti li għandhom konduttività termali kbira (k) huma kondutturi sħana yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
Kapaċità tas-Sħana
Il-kapaċità tas-sħana (C) hija l-ammont ta' sħana meħtieġ biex tgħolli t-temperatura ta' oġġett sħiħ b'grad wieħed. Il-formula għall-kapaċità tas-sħana hija:
Ċ = mc
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = sħana speċifika benda.
