Kiekvienas žmogus jaučia skirtumą tarp „karšto“ ir „šalto“, bent jau santykine skale, pavyzdžiui, temperatūra. Jei kambario temperatūroje ant prekystalio sėdėjusį litrą vandens įdėsite į normaliai veikiantį šaldytuvą, jis taps šaltesnis. Vietoj to, jei trims minutėms padėsite į aukštą mikrobangų krosnelę, ji taps šiltesnė.
Kadangi „karštas“ ir „šaltas“ yra subjektyvūs terminai ir gali skirtingiems žmonėms skirtingais laikais reikšti skirtingus dalykus, an objektyvi skalė reikalinga mokslininkams ir kitiems, norint tiksliai apibūdinti „karštumą“ ir „šaltumą“ skaitmeninėje skalėje. Ši skalė, žinoma, yra temperatūra, kurios dažniausi vienetai visame pasaulyje yra kelvinas (K), Celsijaus laipsniai (° C) ir Farenheito laipsniai (° F).
Temperatūra savo ruožtu nėra „šilumos“ matavimas, turintis energijos vienetus ir fiziniame moksle perduodamas dydis. Temperatūra yra medžiagos molekulės vidutinės kinetinės energijos matas; šių molekulių judėjimas generuoja šilumą. Jei vis tiek esate sutrikęs, nesijaudinkite. Jūs tik šildotės!
Kas yra šiluma ir iš kur ji atsiranda?
Šiluma galima įsivaizduoti kaip bendrą energijos kiekį, atsirandantį dėl molekulinio medžiagos judėjimo. Šilumą galima įsivaizduoti kaip „tekančią“ iš vietų, kur jos yra daug, į vietas, kuriose jų yra palyginti mažai, lygiai taip pat, kaip teka vanduo. žemyn, veikiant gravitacijai, o molekulės linkusios judėti iš didesnės koncentracijos (dalelių tankio) sričių į mažesnės susikaupimas.
Šiluma paprastai suteikiama džauliai (J), SI arba tarptautinė sistema, energijos vienetas. Tai lygi 4,18 kalorijų (cal), šilumos kiekis, reikalingas 1 gramo (1 g) vandens (H2O) 1 laipsniu Celsijaus (° C). (Maisto produktų etiketėse esanti „kalorija“ iš tikrųjų yra kilokalorija (kcal) arba 1 000 kalorijų.
Kaitinimo medžiaga paspartina to materija daleles; aušinimo medžiaga sukelia dalelių sulėtėjimą. Galų gale tai lemia ne tik didesnę (ar mažiau) šilumos ir aukštesnę (arba žemesnę) temperatūrą, bet ir fazių pokyčius, kuriuos netrukus perskaitysite.
Dalelių judėjimo apibrėžimai
Temperatūra yra teoriškai beribis dydis aukščiausiame gale, tačiau jo vertė negali būti mažesnė nei 0 K, kuri yra lygi temperatūrai, vadinama absoliučiu nuliu. Neigiamos vertės neįmanoma, nes molekulės ir atomai negali „neigiamai judėti“. Jie gali tik visiškai nustoti vibruoti ir neišskirti šilumos.
The vidutinė kinetinė energija molekulės mėginyje, nesvarbu, kietos, skystos ar dujos, naudojama temperatūrai nustatyti, nes ši vertė tam tikroje temperatūroje yra stabili.
Individuali tam tikros molekulės kinetinės energijos vertė laikui bėgant gali skirtis, ypač esant aukštai temperatūrai. Kadangi paprastai vertinama milijonai dalelių, šių energijos verčių vidurkis išlieka toks pat, jei eksperimentinės sąlygos nėra sutrikdytos (t. y. dujų, slėgio, tūrio ir dalelių skaičiaus pavyzdys).
Materijos, šilumos ir temperatūros būsenos
Valstybes arba materijos fazės atitinka medžiagos molekulių kinetinę energiją.
Klausimas kietas Būklėje yra „šaltesnių molekulių“ nei ta pati medžiaga, kuri yra pakankamai pašildyta, kad ją ištirptų arba taptų skysta. (Skystis tampa kietas, nes jis atvėsina ir praranda šilumą, vadinamas užšalimu.) Skystis įgauna savo indo formą. išlaikant jo tūrį, todėl molekulės gali slinkti viena pro kitą, tačiau labai nedaugelis gali „pabėgti“ į aplinką atmosfera.
Klausimas dujos arba dujinis būsena turi didžiausią kinetinę energiją ir „karščiausias“ daleles egzistavimo fazėse. Atskiros dalelės nėra gretimos ir gali atsimušti viena nuo kitos į indo sienas, kurį dujos lengvai užpildo, jos dalelės tolygiai pasiskirsto po konteinerį, bet vis tiek juda.