Hő és hőmérséklet
Ha egy fizikai világot apránként megvizsgálunk, úgy tűnik, hogy a hő és a hőmérséklet ugyanaz. Például, amikor bekapcsol egy sütőt, azt mondja, hogy felmelegszik. Ugyanakkor a hőmérséklete megemelkedik. Az ilyen általános célokra könnyű összekeverni a hőt és a hőmérsékletet. Amikor azonban a fizika területén dolgozol, sok különbség van a hő és a hőmérséklet között.
Mértékegység
A hőt „džaulban mérik. A düulok azt az energiamennyiséget képviselik, amelyet a hő továbbít. A wattok mérik az energiaátvitel sebességét. Vatt egyenlő joule másodperc alatt.
A hőmérsékletet különféle skálákban mérik. A három leggyakoribb skála Kelvin, Celsius és Fahrenheit. A Kelvin elsősorban az abszolút nulla fogalmán alapuló tudományos skála. A Celsiust az egész világon használják a tudományos és fogyasztói hőmérsékletek mérésére. A Fahrenheit skála használatát az Egyesült Államok és néhány másik apró ország korlátozza.
Mit mér?
A hő „az összes energiát egy adott anyagdarabban méri. Ide tartozik a molekuláris mozgás által létrehozott kinetikus energia, valamint a molekuláris kötésekben tárolt potenciális energia. A hőt állandóan mozgó energiafajtanak tekintik.
A „hőmérséklet” csak azt a kinetikus energiát méri, amelyet a mozgó molekulák bocsátanak ki.
A hőt és a hőmérsékletet egyaránt a termodinamika törvényei szabályozzák. Ezek a törvények azt állítják, hogy a természet folyamatosan próbálja egyenletesen elosztani az összes energiát egy zárt rendszerben, ebben az esetben az univerzumban. Az energiát úgy képzelheti el, mint egy folyamatosan lefelé áramló patak, amely medencéből a másikba halad, amíg egyenletesen meg nem töltődnek.
Kétféle módon lehet a természet átvinni az energiát. Használhat munkát vagy hőt. A hő egyik legegyszerűbb meghatározása az energia átadása az egyik tárgyról a másikra. Ha egy magasabb hőmérsékleten egy tárgyat helyezünk egy alacsonyabb hőmérsékletű tárgy mellé, akkor az energia kifolyik a forróbb tárgyból és a hidegebb tárgyba, amíg el nem érik az egyensúlyt. Ez a jelenség megfigyelhető, amikor a forró ételt szobahőmérsékletre hűti, vagy a toll felmelegszik, minél tovább tartja a kezében.
Az energia hőként történő átadása a hőmérséklethez kapcsolódik, mivel mivel a hő az energiát továbbítja egyik tárgyról a másikra, a hőt fogadó tárgyban lévő molekulák felgyorsulnak, ezáltal növelik a tárgyban lévő kinetikus energia mennyiségét. A több kinetikus energia magasabb hőmérsékletet jelent.
összefoglalás
1.A hétköznapi megfigyelő számára a hő és a hőmérséklet ugyanazon jelenségre utal, amikor egy tárgy felforrósodik.
2.A hő és a hőmérséklet mérése különböző egységekkel történik.
3.A hőmérséklet méri a molekulák mozgását egy tárgyban, míg a hő méri a molekuláris mozgást és a potenciális molekuláris energiát.
4.A hőt és a hőmérsékletet a termodinamikai törvények szabályozzák, és együtt dolgoznak annak érdekében, hogy az energia melegebbtől hidegebb tárgyig folyjon.