Kiedy nadchodzi zima, wszyscy przygotowujemy nasz system grzewczy, który obejmuje grzejnik elektryczny, grzejniki węglowe lub grzejniki gazowe. Te grzejniki zapewniają nam ciepło w zimie, abyśmy mogli ogrzać nasze ciała. Używamy też ciepła do gotowania naszych posiłków. Czasami nadmiar ciepła zakłóca nasze życie, więc klimatyzatory są używane do usuwania nadmiaru ciepła.
Czym jest ciepło?
Ciepło jest właściwie rodzajem transferu energii z jednego obiektu do drugiego, gdy istnieje między nimi różnica temperatur. Ciepło zawsze przepływa z gorącego obiektu do zimnego. Nie myl ciepła z temperaturą, obie te wielkości są odrębne. Ciepło jest mierzone w dżulach; jednostce, w której mierzy się energię. Natomiast temperatura mówi, jak gorąca jest dana substancja?
Ciepło jest mierzone w dżulach; ta sama jednostka pomiaru energii. Istnieją inne jednostki pomiaru ciepła, którymi są BTU (British Thermal Unit) i kaloria.
Przekazywanie ciepła
Ciepło może być przekazywane na kilka sposobów. Istnieją trzy metody, w których ciepło może być przekazywane. Metody te to:
- Przewodzenie: Przewodzenie ma miejsce, gdy dwa obiekty są w kontakcie ze sobą.
- Konwekcja: W tej metodzie, ciepło jest przekazywane przez przepływ i dyfuzję płynów z obszarów o wysokiej temperaturze w kierunku obszarów o niskiej temperaturze
- Promieniowanie: W tej metodzie ciepło jest przekazywane przez promieniowanie np. światło widzialne i promienie podczerwone.
Więcej o Wymiana ciepła przeczytasz w naszym artykule: Przenoszenie ciepła
Wpływ ciepła na stany skupienia materii
Wraz ze wzrostem ciepła obiektu, wzrasta również jego temperatura. Każdy rodzaj substancji ma określoną wartość, aby pozostać w swoim konkretnym stanie (ciało stałe, ciecz lub gaz). Kiedy temperatura wzrasta lub spada z tych wartości, stan substancji ulega zmianie. Na przykład, woda zamienia się w lód, gdy temperatura spada poniżej 0 ⁰C. Gdy temperatura osiągnie 100 ⁰C, woda zaczyna wrzeć i zamienia się w parę wodną (stan gazowy wody).
Uwaga: Ciśnienie atmosfery również wpływa na stan substancji.
Fakty
- Substancja zawierająca więcej ciepła nie zawsze oznacza, że jej temperatura jest również wysoka.
- Kubek herbaty o temperaturze 50 ⁰C ma dużo więcej ciepła niż kropla wody o temperaturze 99 ⁰
- Każdy materiał ma pewną zdolność do zatrzymywania ciepła w określonej temperaturze. Nazywa się to pojemnością cieplną.
- Kubek wody o temperaturze 99 ⁰C nie ogrzeje wiadra z wodą. Ale, inne w połowie wypełnione wiadro o temperaturze 60 ⁰C może ogrzać wodę w pierwszym To dlatego, że w połowie wypełnione wiadro ma więcej ciepła niż kubek z wodą o temperaturze 99 ⁰C.
.