Olet ehkä huomannut, että jos jätät maitosi lämpimäksi pöydälle, se on jonkin ajan kuluttua lämmin. Toisaalta, jos jätät lasillisen kylmää soodaa levätä, se on kuuma, eikö?! Miksi tämä tapahtuu? Miksi kylmät asiat kuumenevat ja kuumat asiat jäähtyvät?
Hyvin, lämpötila muuttuu, kuumuus ja kylmä ovat jokapäiväisiä ilmiöitä, joita tutki tiede nimeltä Termodynamiikka. Tämä sana tulee kreikan kielestä, ja jos jaamme sen, meillä on seuraava:
Termi tarkoittaa "lämpö"
dynamiikkatarkoittaa "liike"
Joten yksinkertaisesti, termodynamiikka tutkii "lämmön liike".
Maito ja sooda on valmistettu molekyylejä, jotka ovat pieniä hiukkasia. Kuten alla olevasta kuvasta käy ilmi, nämä molekyylit liikkuvat jatkuvasti ympäriinsä kulkiessaan puolelta toiselle. Alla esitetyt liikkuvat molekyylit ovat veden molekyylejä:
Vesimolekyylit liikkuvat
Jos he ovat kylmiä, se tarkoittaa, että heillä on vähän energiaa ja liikkuvat siksi hyvin hitaasti.Kuitenkin, jos nämä molekyylit saavat energiaa, ne kuumenevat, toisin sanoen korkeammassa lämpötilassa, ja alkavat liikkua erittäin nopeasti.
Ympärillämme oleva ilma koostuu myös molekyyleistä, kuten typpikaasumolekyyleistä (N2) ja happikaasu (O2).
Kupin ympärillä oleva ilma, nestehöyry ja kupin sisällä oleva neste koostuvat molekyyleistä jatkuvassa liikkeessä.
Joten mitä tapahtuu, nesteen molekyylit joutuvat kosketuksiin ilmassa olevien molekyylien kanssa. Kun nämä molekyylit törmäävät (osuvat toisiinsa), nopeammat (kuuma neste) menettävät energiaa ja alkavat liikkua hitaammin, kun taas hitaat molekyylit saavat energiaa ja nopeutuvat.
Energia siirtyy kuumasta nesteestä ilmaan.Jos neste on kylmä, kuten kylmä kylmäaine, tapahtuu päinvastainen prosessi, energia siirtyy ilmasta kylmään nesteeseen. Nämä prosessit tunnetaan nimellä lämmönvaihto.
Lämpö on energiamuoto, jota kutsutaan lämpöenergiaksi, joka siirtyy korkeamman lämpötilan järjestelmästä alemman lämpötilan järjestelmään.ei myöskään.
Tämä lämmönvaihto tapahtuu ensin nesteen pinnalla olevien molekyylien välillä ja saavuttaa sitten niiden alapuolella olevat. Tämä prosessi tapahtuu, kunnes nämä kaksi (neste ja ilma) saavuttavat saman energian tilan, jota kutsutaan terminen tasapaino.
Toisin sanoen tuloksena on, että ajan myötä kaikki molekyylit liikkuvat samalla nopeudella, eli nesteen lämpötila on sama kuin ympäröivän ilman.
Tämä selittää myös miksi kuuma maito jäähtyy nopeammin puhaltamalla sitä. Puhaltamalla maitoa lisäämme ilmamolekyylien määrää, jotka törmäävät maitomolekyylien kanssa. Siten tapahtuu enemmän lämmönvaihtoa kuin jos maito seisoisi paikallaan ja vain sen pintamolekyylit olisivat kosketuksissa ilmamolekyylien kanssa.
Kun puhallamme maitoa, se jäähtyy nopeammin, koska se joutuu kosketuksiin useamman ilmamolekyylin kanssa
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
