Lietas, kas jums jāzina par temperatūru un siltumu

Kad esam pietiekami ilgi ārā saulē, karstuma dēļ mēs svīstam. Šis siltums ir saules enerģijas enerģija, kas nonāk zemes virsmā. Ledus gabaliņi izkusīs arī pakļauti saules gaismai. Tas viss ir saistīts ar temperatūru un siltumu.

Kas ir temperatūra un siltums? Kādas ir atšķirības un to saistība? Būtībā siltums ir enerģija, kas pārvietojas, savukārt temperatūra ir tikai mērs, lai izteiktu kaut kā siltuma vai aukstuma pakāpi. Ja cēlonis ir siltums, rezultāts ir temperatūra.

Kūstošs ledus rodas, piemēram, tāpēc, ka starojuma ietekmē notiek saules enerģijas pārnese. Izņemot starojumu, siltums var pārvietoties arī ar vadīšanu un konvekciju.

Temperatūra un siltums

Tātad, pirms mēs to tālāk apspriedīsim, vispirms sapratīsim, kāda ir temperatūra un siltums.

Siltums

Siltums ir enerģijas veids, kas tiek novadīts starp divām vai vairākām sistēmām vai sistēmām un to vidi, pamatojoties uz temperatūras starpību starp tām. Karstums ir džoulos. Tomēr bieži tiek izmantota tāda pati kaloriju vienība kā 4,2 džouliem.

Kā minēts iepriekš, siltuma pārnešana var notikt trīs veidos, proti, vadīšana, konvekcija un starojums.

Vadīšana ir siltuma pārneses process, kad siltums tiek pārnests no objekta karstākā gala uz vēsāko galu bez molekulu faktiskās kustības. Vadīšana notiek, kad siltums pārvietojas caur cietu vielu.

(Lasiet arī: Daudzumu un mērvienību jēdzieni mērījumos)

Ir vairāki materiāli, kas var būt diriģents vai nē. Labi vadītāji ļauj siltuma enerģijai viegli plūst caur vadīšanu, piemēram, dzelzi, sudrabu un varu. Tikmēr slikti vadītāji nespēj pareizi vadīt siltumenerģiju, piemēram, stiklu un plastmasu. Tos sauc arī par izolatoriem.

Konvekcija ir siltuma pārnešana šķidrumā no augstākas temperatūras uz zemāku temperatūru šķidruma kustības dēļ. Konvekcija var notikt šķidrumos un gāzēs. Konvekcijas nobīdi pavada daļiņu pārvietošanās, tāpēc cietās vielas nav iespējams notikt.

Konvekcija var notikt blīvuma atšķirību dēļ apkures dēļ. Auksta objekta blīvums ir lielāks nekā karstam objektam. Siltuma pārneses konvekcijas piemērs ir tas, kad mēs verdam ūdeni. Apakšā esošais ūdens vispirms sakarst, tad pāriet uz augšu. Ūdens augšpusē ir vēsāks un tajā ir lielāka priekšmetu masa nekā karstā ūdenī, tāpēc smaguma dēļ tas nokrīt.

Visbeidzot, ar starojumu var notikt siltuma pārnese. Radiācija notiek, ja siltuma pārnesei nav nepieciešama kāda vide, piemēram, saules gaisma nonāk zemē. Starp sauli un zemi ir tikai vakuums, bet mēs joprojām varam sajust saules siltuma enerģiju.

Temperatūra

Temperatūra un siltums ir savstarpēji saistīti, jo tiem ir cēloņsakarība. Siltuma pārnesi var pierādīt un izmērīt pēc temperatūras. Viens piemērs ir tas, ka dienā gaiss naktīs jūtas karstāks. Tas ir tāpēc, ka dienas laikā saule izstaro siltuma enerģiju un ir jūtama uz zemes. Bet naktī mēs nesaņemam saules gaismu, tāpēc temperatūra nav tik augsta kā dienā.

Temperatūras mērīšanai tiek izmantoti daudzi instrumenti, no kuriem viens ir termometrs. Temperatūru nosaka, termometrā nolasot šķidruma līmeni, izmantojot termometrā atrodamo grādu skalu. Bet tagad ir daudz digitālo termometru, kas tieši parāda izmērītās temperatūras grādu skaitu. Tradicionālajos termometros tiek izmantots vielu izplešanās princips siltuma enerģijas dēļ.

Temperatūras mērīšanai ir trīs veidu termometri, proti, klīniskie termometri, laboratorijas termometri un maksimāli minimālie termometri.

Klīniskos termometrus parasti izmanto cilvēka ķermeņa temperatūras mērīšanai, un to diapazons ir ierobežots. Augstās temperatūrās stikls un dzīvsudrabs termometrā izplešas līdz līmenim, kas noved pie termometra saplīšanas. Klīniskos termometrus nevar izmantot, lai izmērītu ārkārtēju karstumu, piemēram, ugunsgrēka vietas, jo stikls var izkust.

Laboratorijas termometrus izmanto tādu priekšmetu temperatūras mērīšanai, kuri nav cilvēka ķermenis. Temperatūra svārstās no -10oC līdz 110oC. Pēdējais termometra tips ir maksimālais-minimālais termometrs, ko izmanto, lai izmērītu dienas maksimālo un minimālo temperatūru. Parasti izmanto laika apstākļu mērīšanai.