Materyal: Kahulugan ng init, thermal conductivity, kapasidad ng init
Nakatikim ka na ba ng iced tea, iced milk, iced syrup, atbp.? Kapag gumagawa ng iced tea, karaniwan nating hinahalo ang mainit o maligamgam na tubig sa isang baso na may mga ice cube. Mas mataas ang temperatura ng mainit na tubig o maligamgam na tubig, habang mas mababa naman ang temperatura ng mga ice cube. Pagkatapos maghawak nang ilang sandali, ang pinaghalong ice cube at mainit na tsaa ay nagiging iced tea (ang pinaghalong ice cube at maligamgam na tsaa ay umabot na sa parehong temperatura). Ganito rin ang proseso kapag hinahalo natin ang mainit na tubig sa malamig na tubig. Pagkatapos maghawak, ang mainit na tubig at malamig na tubig ay nagiging maligamgam na tubig (ang pinaghalong mainit na tubig at malamig na tubig ay umabot na sa parehong temperatura). Bakit maaaring umabot sa parehong temperatura ang mga bagay na ito pagkatapos maghawak?
Kahulugan ng Init
Kapag ang mga bagay na may iba't ibang temperatura ay nagdikit sa isa't isa, ang paglipat ng init, na kadalasang tinatawag na init, ay nangyayari mula sa bagay na may mas mataas na temperatura patungo sa bagay na may mas mababang temperatura. Ang paglipat ng init na ito ay humihinto kapag ang mga bagay na nagdikit ay umabot sa parehong temperatura. Halimbawa, kung hinahalo natin ang mainit na tubig at malamig na tubig, ang init ay karaniwang lumilipat mula sa mainit na tubig patungo sa malamig na tubig. Kapag naglagay tayo ng mainit na plantsa sa malamig na tubig, ang init ay lumilipat mula sa mas mainit na plantsa patungo sa tubig. Ang daloy ng init ay humihinto kapag ang plantsa at tubig ay umabot sa parehong temperatura. Kapag ang isang doktor o nars ay nagkabit ng thermometer sa iyong katawan, ang init ay lumilipat mula sa iyong katawan patungo sa thermometer. Ang paglipat ng init na ito ay humihinto kapag ang iyong katawan at ang thermometer ay umabot na sa parehong temperatura. Kung ang thermometer na ginagamit ay isang mercury thermometer, kapag ang iyong katawan at ang thermometer ay umabot sa parehong temperatura, ang ibabaw ng mercury ay humihinto sa paggalaw. Ang numerong ipinapakita sa ibabaw ng mercury ay ang temperatura ng iyong katawan sa oras na iyon.
Natural, natural na gumagalaw ang init mula sa mga bagay na may mataas na temperatura patungo sa mga bagay na may mababang temperatura. Ang paglipat ng init ay may posibilidad na gawing pantay ang temperatura ng mga bagay na nakadikit sa isa't isa. Noong ika-18 siglo, pinaghihinalaan ng mga pisiko na ang daloy ng init ay ang paggalaw ng isang pluido, isang hindi nakikitang uri ng pluido (ang mga pluido ay mga sangkap na maaaring dumaloy. Kasama sa mga pluido ang mga likido at gas. Ang tubig (isang likido) ay isang pluido dahil maaari itong dumaloy. Ang hangin ay pluido rin dahil maaari itong dumaloy). Ang pluidong ito ay pinangalanang caloric . Ang teorya ng caloric ay hindi na ginagamit dahil batay sa mga resulta ng eksperimento, ang pagkakaroon ng caloric na ito ay hindi mapapatunayan.
Noong ika-19 na siglo, pinag-aralan ng isang Ingles na pisiko na nagngangalang James Prescott Joule (1818-1889) kung paano painitin ang tubig sa isang lalagyan gamit ang isang gulong pang-stir. Batay sa mga resulta ng kanyang eksperimento, gumawa si Joule ng paghahambing sa tubig na pinainit ng apoy. Kapag ang isang apoy at isang lalagyan na naglalaman ng tubig ay nagdikit, ang init ay lumilipat mula sa apoy (mataas na temperatura) patungo sa tubig (mababang temperatura). Matapos ihambing ang pagtaas ng temperatura ng tubig dahil sa pagdikit sa apoy at ang pagtaas ng temperatura ng tubig dahil sa gawaing ginagawa ng pang-stir, napagpasyahan ni Joule na ang init ay enerhiya na lumilipat mula sa isang bagay na may mataas na temperatura patungo sa isang bagay na may mababang temperatura. Ang init ay hindi enerhiya (ang init ay hindi isang partikular na uri ng enerhiya, tulad ng kinetic energy, potential energy, chemical energy, atbp.) . Ang init ay enerhiya na lumilipat dahil sa mga pagkakaiba ng temperatura . Kaya kapag ang init ay dumadaloy mula sa isang bagay na may mataas na temperatura patungo sa isang bagay na may mababang temperatura, ang enerhiya ay aktwal na lumilipat mula sa bagay na may mataas na temperatura patungo sa bagay na may mababang temperatura. Ang paglipat ng enerhiya ay humihinto kapag ang mga bagay na nakadikit ay umabot sa parehong temperatura o thermal equilibrium.
Kondaktibiti ng init
Bakit karamihan sa mga kagamitan sa pagluluto ay gawa sa aluminyo? Ipagpalagay na ang iyong kaliwang kamay ay may hawak na piraso ng metal at ang iyong kanang kamay ay may hawak na salamin, at pagkatapos ay idinikit mo ang metal at salamin sa apoy. Mas mabilis ba madarama ng iyong kaliwa o kanang kamay ang init? Ang mga tanong na ito, at marahil ang iba pa na maaari mong itanong, ay may kaugnayan sa thermal conductivity ng isang bagay. Ang thermal conductivity ng isang bagay ay ang kakayahan nitong... paglipat ng init sa pamamagitan ng bagay. Ang mga bagay na may malaking thermal conductivity (k) ay mga konduktor init yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
Kapasidad ng Init
Ang kapasidad ng init (C) ay ang dami ng init na kinakailangan upang mapataas ang temperatura ng isang buong bagay ng isang digri. Ang pormula para sa kapasidad ng init ay:
C = mc
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = tiyak na init bagay.
