모든 사람은 적어도 온도와 같은 상대적인 척도에서 "뜨거운"것과 "차가운"사이의 차이를 인식하고 있습니다. 상온에서 카운터에 있던 1 리터의 물을 정상적으로 작동하는 냉장고에 넣으면 차가워집니다. 대신 3 분 동안 높게 설정된 전자 레인지에 넣으면 따뜻해집니다.
"핫"과 "콜드"는 주관적인 용어이고 시간에 따라 다른 사람들에게 다른 의미를 가질 수 있기 때문에 객관적인 척도는 과학자들과 다른 사람들이 수치 척도로 "뜨거움"과 "차가움"을 정확하게 설명하기 위해 필요합니다. 그 척도는 물론 온도이며, 전 세계적으로 가장 일반적인 단위는 켈빈 (K), 섭씨 (° C) 및 화씨 (° F)입니다.
온도 차례로 에너지 단위를 가지며 물리 과학에서 전달 가능한 양인 "열"의 측정 값이 아닙니다. 온도는 물질 분자의 평균 운동 에너지를 측정 한 것입니다. 이 분자들의 움직임은 열을 생성합니다. 여전히 혼란스러워도 걱정하지 마세요. 당신은 단지 예열되고 있습니다!
열이란 무엇이며 어디에서 오는가?
열 물질의 분자 운동으로 인한 에너지의 총량으로 상상할 수 있습니다. 열은 물이 흐르는 것처럼 열이 많은 곳에서 상대적으로 적은 곳으로 "흐르는"것으로 상상할 수 있습니다. 중력과 분자의 영향으로 내리막 길은 고농도 (입자 밀도) 영역에서 더 낮은 영역으로 이동하는 경향이 있습니다. 집중.
열은 일반적으로 줄 (J), SI 또는 국제 시스템, 에너지 단위. 이것은 4.18과 같습니다. 칼로리 (cal), 물 1g (1g)의 온도를 올리는 데 필요한 열량 (H2O) 섭씨 1도 (° C). (식품 라벨의 "칼로리"는 실제로 킬로 칼로리 (kcal) 또는 1,000 칼로리입니다.
물질을 가열하면 해당 물질의 입자 속도가 빨라집니다. 냉각 물질은 입자를 느리게 만듭니다. 결국 이것은 더 많은 (또는 더 적은) 열과 더 높은 (또는 더 낮은) 온도로 이어질뿐만 아니라 상 변화로 이어집니다.
입자 이동 정의
온도 이론적으로 상한에서 무한한 양이지만 그 값은 절대 영도라고 알려진 온도와 같은 0K보다 낮을 수 없습니다. 음의 값은 분자와 원자가 "음의 움직임"을 가질 수 없기 때문에 불가능합니다. 그들은 단지 진동을 완전히 멈추고 결과적으로 열을 방출하지 않을 수 있습니다.
그만큼 평균 운동 에너지 이 값은 주어진 온도에서 안정적이기 때문에 고체, 액체 또는 기체 등 샘플의 분자 수를 사용하여 온도를 설정합니다.
주어진 분자의 개별 운동 에너지 값은 특히 고온에서 시간이 지남에 따라 달라집니다. 수백만 개의 입자가 일반적으로 평가되기 때문에 이러한 에너지 값의 평균은 다음과 같은 경우 동일하게 유지됩니다. 실험 조건은 교란되지 않습니다 (즉, 가스, 압력, 부피 및 입자 수에 대해 견본).
물질, 열 및 온도의 상태
상태 또는 물질의 단계 물질에서 분자의 운동 에너지에 해당합니다.
의 문제 고체 상태는 동일한 물질을 녹이거나 액체가되도록 충분히 가열 된 동일한 물질보다 "차가운 분자"를 가지고 있습니다. (냉각되어 열을 잃어 액체가 단단 해지는 것을 동결이라고합니다.) 액체는 용기의 모양을 취합니다. 부피를 유지하면서 분자가 서로 지나갈 수 있지만 주변으로 "탈출"할 수있는 분자는 거의 없습니다. 분위기.
의 문제 가스 또는 텅빈 상태는 가장 높은 운동 에너지와 존재 단계에서 "가장 뜨거운"입자를 가지고 있습니다. 개별 입자는 연속적이지 않고 대신 서로와 컨테이너 벽에서 튀어 나올 수 있습니다. 가스가 쉽게 채워지며 입자가 컨테이너 전체에 고르게 분포되어 있지만 여전히 움직이고 있습니다.