Ciepło a temperatura
Ciepło i temperatura to dwa terminy, które są bardzo często używane w badaniach fizyki i chemii. Te dwa pojęcia odnoszą się do tego samego stanu fizycznego obiektu, ale różnią się od siebie na wiele sposobów. Ludzie używają tych terminów zamiennie, co jest błędne. Oczywiście ciepło ciała wzrasta, gdy wzrasta jego temperatura, ale jest to konieczne, aby zrozumieć różnicę między nimi, aby lepiej zrozumieć energię obiektu.
Ciepło
Ciepło to całkowita energia zawarta w ciele, zarówno potencjalna, jak i kinetyczna. Energia potencjalna to energia zmagazynowana, podczas gdy energia kinetyczna to energia ruchoma. Jest mierzona w dżulach (J).
Temperatura
Temperatura jest miarą energii kinetycznej cząsteczek obiektu. Jest to liczba związana z energią, ale sama w sobie nie jest energią. Jest mierzony w wielu jednostkach, takich jak Kelvin, Fahrenheit i Celsjusz.
Kiedy ciepło jest dostarczane do ciała, jego cząsteczki poruszają się szybciej. Cząsteczki zderzają się ze sobą, co wytwarza więcej ciepła, a temperatura ciała wzrasta. Miarą tych zderzeń jest temperatura. Oznacza to, że zmiana temperatury wynika z przyłożenia ciepła do ciała. Wprowadzenie ciepła może skutkować przemianą fazową, taką jak topnienie lodu w wodę bez zmiany temperatury.
Ciepło jest energią wprowadzaną do ciała i jest miarą całej energii, jaką posiada ciało, podczas gdy temperatura jest miarą energii kinetycznej tylko cząsteczek ciała.
Temperatura jest właściwością intensywną, podczas gdy ciepło jest właściwością ekstensywną. Można to wyjaśnić na przykładzie. Jeśli temperatura wrzenia wody wynosi 100 stopni Celsjusza, to pozostanie taka sama niezależnie od tego, czy zagotujemy jeden litr, czy 50 litrów wody. Ale ilość ciepła wytwarzanego podczas gotowania 1 litra wody jest mniejsza w porównaniu z ciepłem wytwarzanym, gdy gotujemy 50 litrów wody do 100 stopni Celsjusza.
Innym przykładem różnicy między ciepłem a temperaturą są fajerwerki. Kiedy zapalamy brylant, widzimy iskry wychodzące z brylanta. Są to wyrzucane cząsteczki metalu, których temperatura może dochodzić do 3000 stopni C. Nawet jeśli niektóre z tych iskier dotkną twojego ciała, nie zostaniesz spalony, ponieważ zawierają bardzo małą masę i dlatego nie są w stanie zatrzymać ciepła. Chociaż te iskry mają tak wysokie temperatury, ilość zawartego w nich ciepła jest bardzo mała.
Wzór na pomiar ciepła jest następujący
Q = CMT
Gdzie Q to ciepło, C to ciepło właściwe, M to masa ciała, a T to jego temperatura.
• Podczas gdy ciepło jest formą energii, temperatura jest miarą tego, jak gorące jest ciało.
• Temperatura jest wprost proporcjonalna do ciepła ciała, więc po wprowadzeniu ciepła temperatura ciała wzrasta.
