Каждый чувствует разницу между «горячим» и «холодным», по крайней мере, в относительной шкале, такой как температура. Если вы поместите литр воды, стоявшей на прилавке комнатной температуры, в нормально работающий холодильник, он станет холоднее. Если вы вместо этого поместите его в микроволновую печь с высокой температурой на три минуты, она станет теплее.
Поскольку «горячо» и «холодно» являются субъективными терминами и могут означать разные вещи для разных людей в разное время, Объективная шкала необходима ученым и другим лицам, чтобы точно описать «жаркость» и «холод» в числовой шкале. Эта шкала - это, конечно, температура, наиболее распространенными единицами измерения которой во всем мире являются кельвин (K), градусы Цельсия (° C) и градусы Фаренгейта (° F).
Температура в свою очередь, это не измерение «тепла», которое имеет единицы энергии и является передаваемой величиной в физической науке. Температура - это мера средней кинетической энергии молекул в веществе; движение этих молекул генерирует тепло. Если вы все еще в замешательстве, не беспокойтесь. Ты только разогреваешься!
Что такое тепло и откуда оно берется?
Нагревать можно представить как общее количество энергии, возникающее в результате молекулярного движения вещества. Тепло можно представить как «текущее» из мест, где его много, в места, где его относительно мало, точно так же, как течет вода. под действием силы тяжести и молекулы имеют тенденцию перемещаться из областей с более высокой концентрацией (плотностью частиц) в области с более низкой концентрация.
Тепло обычно дается в джоули (Дж), СИ, или международная система, единица измерения энергии. Это равно 4,18 калории (кал), количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма (1 г) воды (H2O) на 1 градус Цельсия (° C). («Калорийность» на этикетках продуктов питания - это килокалория (ккал), или 1000 кал.
Нагревание вещества заставляет частицы в нем ускоряться; охлаждающее вещество заставляет частицы замедляться. В конце концов, это приводит не только к большему (или меньшему) нагреву и более высоким (или более низким) температурам, но и к фазовым изменениям, о которых вы вскоре прочитаете.
Определения движения частиц
Температура является теоретически безграничной величиной на верхнем уровне, но его значение не может быть ниже 0 K, что равно температуре, известной как абсолютный ноль. Отрицательные значения невозможны, потому что молекулы и атомы не могут иметь «отрицательного движения». Они могут просто полностью перестать вибрировать и, как следствие, не выделять тепло.
В средняя кинетическая энергия Количество молекул в образце, будь то твердое, жидкое или газовое, используется для определения температуры, поскольку это значение стабильно при данной температуре.
Индивидуальное значение кинетической энергии данной молекулы будет меняться со временем, особенно при высоких температурах. Поскольку обычно оцениваются миллионы частиц, среднее значение этих значений энергии остается неизменным, если условия эксперимента не изменяются (т.е.для газа, давления, объема и количества частиц в образец).
Состояния материи, тепла и температуры
состояния или же фазы материи соответствуют кинетической энергии молекул в веществе.
Дело в твердый состояние имеет «более холодные молекулы», чем то же самое вещество, нагретое достаточно, чтобы расплавить его или сделать его жидким. (Жидкость становится твердой, потому что она остывает и теряет тепло, называется замерзанием.) Жидкость принимает форму своего сосуда. сохраняя при этом свой объем, поэтому молекулы могут скользить мимо друг друга, но очень немногие могут «ускользнуть» в окружающую среду. Атмосфера.
Дело в газ или же газообразный состояние имеет самую высокую кинетическую энергию и самые «горячие» частицы в фазах своего существования. Отдельные частицы не являются смежными, а вместо этого могут отскакивать друг от друга и от стенок контейнера. который легко наполняется газом, а его частицы равномерно распределены по емкости, но все еще находятся в движении.