Η θερμότητα γίνεται κατανοητή από τη διέλευση ενέργειας μεταξύ των σωμάτων και μπορεί να μετρηθεί σε θερμίδες (cal) ή joules (j). Η θερμοκρασία μετριέται σε βαθμούς Κελσίου (ºC), Fahrenheit (ºF) ή Kelvin (K) και σχετίζεται με το επίπεδο ανάδευσης των μορίων.
Αυτές είναι δύο έννοιες από τη θερμολογία, έναν τομέα της Φυσικής. Σε αυτό, η έννοια της θερμότητας αντιπροσωπεύει τη θερμική ενέργεια, την ικανότητα ενός σώματος, υψηλότερης θερμοκρασίας, να μεταδίδει μέρος αυτής της ενέργειας σε άλλους, χαμηλότερης θερμοκρασίας.
Ενώ η έννοια της θερμοκρασίας, σωστά, αντιπροσωπεύει την ανάδευση των μορίων ή των ατόμων μιας ουσίας. Όσο πιο ζεστή, όσο μεγαλύτερη είναι η κίνηση των ατόμων και των μορίων, τόσο πιο κρύα, τόσο μικρότερη είναι αυτή η κίνηση.
| Θερμότητα | Θερμοκρασία | |
| Χαρακτηριστικά | Η μοριακή κινητική ενέργεια διέρχεται από θερμότερα σε ψυχρότερα σώματα. | Επίπεδο ανάδευσης μορίων και ατόμων σε σχέση με τη θερμική κατάσταση. |
| Πώς μετριέται; | Υπολογισμός για τη διέλευση θερμικής ενέργειας μεταξύ σωμάτων ή συστημάτων. | Τα θερμόμετρα μετρούν τη θερμοκρασία που παράγεται από την κίνηση των μορίων και των ατόμων. |
| ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ |
|
|
Όταν κάποιος λέει «είναι ζεστός», είναι λάθος. Κανείς και τίποτα δεν μπορεί να έχει θερμότητα. Η θερμότητα δεν ανήκει ούτε αποθηκεύεται, αυτό που εννοεί το άτομο αναφέρεται σε μια θερμική αίσθηση που σχετίζεται με την υψηλή θερμοκρασία του περιβάλλοντος.
Τι είναι η θερμότητα;
Θερμότητα σημαίνει τη μεταφορά ενέργειας από ένα θερμότερο σύστημα ή σώμα σε ένα ψυχρότερο. Τα σώματα τείνουν σε θερμική ισορροπία. Δηλαδή, όταν δύο ή περισσότερα σώματα έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες, αυτή η θερμοκρασία τείνει να εξισορροπηθεί και να ισορροπήσει.
Για αυτό, το σώμα με υψηλότερη θερμοκρασία δίνει ενέργεια στο χαμηλότερο. Με αυτόν τον τρόπο υπάρχει η τάση να φτάσουν τα δύο σώματα στην ίδια θερμοκρασία, μπαίνοντας σε θερμική ισορροπία.
Η θερμότητα μπορεί να ταξιδέψει μέσω αγωγιμότητας, μεταφοράς ή ακτινοβολίας. Τα δύο πρώτα απαιτούν φυσική επαφή μεταξύ των σωμάτων, το δεύτερο δρα μέσω της διάδοσης της θερμότητας από ηλεκτρομαγνητικά κύματα, χωρίς να απαιτείται επαφή.
- Οδήγηση. Όταν θερμαίνουμε το άκρο μιας σιδερένιας ράβδου, διοχετεύεται θερμότητα και, σε σύντομο χρονικό διάστημα, θα θερμανθεί ολόκληρη η ράβδος.
- Μεταγωγή. Ένα τηγάνι με νερό στη σόμπα δημιουργεί ζώνες μεταφοράς, το πιο ζεστό νερό ανεβαίνει δημιουργώντας κίνηση, θερμαίνοντας όλο το υγρό.
- Ακτινοβολία. Ο Ήλιος, ακόμη και χωρίς να βρίσκεται σε επαφή με τη Γη, εκπέμπει θερμότητα με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν στο διάστημα και είναι υπεύθυνα για τη θερμοκρασία του πλανήτη.
Η μεταφορά θερμικής ενέργειας μπορεί να μετρηθεί σε Joules (J) ή σε θερμίδες (cal). Κάθε θερμίδα αντιπροσωπεύει 4,1868 Joules ενέργειας (1cal = 4,1868J).
Αυτά τα ίδια μέτρα βρίσκονται στα τρόφιμα και αντιπροσωπεύουν την ποσότητα ενέργειας που έχουν όταν τα τρώμε.
Τι είναι η θερμοκρασία;
Η θερμοκρασία είναι μια έννοια της φυσικής που καθορίζει την (κινητική) ενέργεια των μορίων. Αυτή η ενέργεια έχει επίδραση στη θερμική κατάσταση ενός σώματος (ή συστήματος).
Μέσα σε ένα σύστημα, όσο μεγαλύτερη είναι η κινητική ενέργεια των μορίων, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του. Το ίδιο ισχύει και για το αντίθετο: όσο μικρότερη είναι η κίνηση των μορίων, τόσο πιο κρύο είναι το σύστημα.
Ένα θερμόμετρο χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Τα θερμόμετρα περιέχουν υδράργυρο και ο βαθμός διαστολής του κάνει το επίπεδο να δείχνει τη θερμοκρασία.
Αυτές οι τιμές μπορούν να παρουσιαστούν σε τρεις διαφορετικές κλίμακες: Κελσίου, Φαρενάιτ και Κέλβιν. Αυτές οι μετρήσεις βασίζονται στο σημείο τήξης (0 °C) και στο σημείο βρασμού (100 °C) του νερού. Επομένως, 0 °C = 32 °F = 273K και 100 °C = 212 °F = 373K.
Τύποι μετατροπής κλίμακες θερμοκρασίας:
- Κέλβιν σε Κελσίου: K - 273 = °C (π.χ. 373 Κ = 100°C / 373 - 273 = 100)
- Φαρενάιτ σε Κελσίου: °F - 32: 1,8 = °C (π.χ.: 95 °F = 35 °C / (95 - 32): 1,8 = 63: 1,8 = 35)
Θερμότητα και θερμοκρασία στη φυσική
Ο τομέας της Φυσικής που μελετά τις σχέσεις μεταξύ της θερμικής ενέργειας ονομάζεται Θερμολογία.
Υπολογίζει τη διέλευση της θερμικής ενέργειας μεταξύ των συστημάτων και τη θερμοκρασία που απαιτείται για να αλλάξει η κατάσταση κάθε ουσίας.
Η θερμολογία χρησιμοποιεί τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας ως βάση διαφόρων θερμικών σχέσεων. Για παράδειγμα:
- ειδική θερμότητα
- αισθητή θερμότητα
- λανθάνουσα θερμότητα
- θερμική ικανότητα
- θερμική ισορροπία
- Οδήγηση
- Μεταγωγή
- Ακτινοβολία
- ροή θερμότητας
- Θερμίδα
Ενδιαφερόμενος? Δείτε επίσης:
- Φαινόμενο θερμοκηπίου και υπερθέρμανση του πλανήτη
- Κλίμα και καιρός
