Înțelegerea temperaturii și a căldurii
Temperatură . Conceptul de temperatură își are originea, de fapt, în senzația de căldură și frig resimțită de simțul nostru tactil. Pe baza a ceea ce simte simțul nostru tactil, spunem că un obiect este mai fierbinte decât un alt obiect sau că un obiect este mai rece decât un alt obiect. Obiectele calde au o temperatură mai ridicată, în timp ce obiectele reci au o temperatură mai scăzută. Cu cât un obiect este mai rece, cu atât temperatura sa este mai scăzută. Invers, cu cât un obiect este mai fierbinte, cu atât temperatura sa este mai ridicată. Această măsură a căldurii sau a frigului unui obiect se numește temperatură. În tema teoriei cinetice a gazelor, care va fi studiată mai târziu, în clasa a XI-a, veți înțelege mai profund semnificația temperaturii; ce se întâmplă cu moleculele care alcătuiesc un obiect; acel obiect poate fi simțit cald, cald, rece sau rece.
Căldură . Atunci când obiecte cu temperaturi diferite intră în contact unele cu altele, va exista un transfer de căldură, adesea numit căldură, de la obiectul cu o temperatură mai mare la obiectul cu o temperatură mai mică. Transferul de căldură se oprește odată ce obiectele în contact ating aceeași temperatură. De exemplu, dacă amestecăm apă fierbinte cu apă rece, căldura se deplasează de obicei de la apa fierbinte la apa rece. Când punem un fier de călcat încins în apă rece, căldura se deplasează de la fierul de călcat mai fierbinte la apă. Căldura se va opri odată ce fierul de călcat și apa ating aceeași temperatură. Când un medic sau o asistentă medicală atașează un termometru la corpul dumneavoastră, căldura se deplasează de la corp la termometru. Transferul de căldură se oprește odată ce corpul și termometrul au atins aceeași temperatură. Dacă termometrul utilizat este un termometru cu mercur, atunci când corpul și termometrul ating aceeași temperatură, suprafața mercurului se oprește din mișcare. Numărul afișat pe suprafața mercurului reprezintă temperatura corpului dumneavoastră la momentul respectiv.
În mod natural, căldura se deplasează de la obiectele cu temperatură ridicată la obiectele cu temperatură scăzută. Transferul de căldură tinde să egalizeze temperatura obiectelor aflate în contact unele cu altele. În secolul al XVIII-lea, fizicienii bănuiau că fluxul de căldură era mișcarea unui fluid, un tip invizibil de fluid (fluidul este o substanță care poate curge. Fluidele includ lichide și gaze. Apa (lichid) este un fluid deoarece poate curge. Aerul este, de asemenea, un fluid deoarece poate curge). Acest fluid a fost numit caloric . Teoria caloricului nu a mai fost utilizată deoarece, pe baza rezultatelor experimentale, existența acestui caloric nu putea fi dovedită. În secolul al XIX-lea, un fizician englez pe nume James Prescott Joule (1818-1889) a studiat cum se încălzește apa într-un recipient folosind o roată de amestecare și a comparat încălzirea apei datorată rotirii roții de amestecare cu încălzirea apei într-un recipient atins de o flacără sau de o sursă electrică. Pe baza experimentelor sale, Joule a concluzionat căldura nu este energie (căldura nu este un tip specific de energie, cum ar fi energia cinetică, energia potențială, energia chimică etc.). Căldura este energie transferată datorită diferențelor de temperatură. Așadar, atunci când căldura curge de la un obiect cu temperatură ridicată la un obiect cu temperatură scăzută, energia este de fapt transferată de la obiectul cu temperatură ridicată la obiectul cu temperatură scăzută. Acest transfer de energie se oprește odată ce obiectele aflate în contact ating aceeași temperatură sau echilibrul termic.
