Toplina je oblik energije. Što je toplinska energija veća, tijelo je toplije.
U ovoj lekciji učit ćemo o
Počnimo s razumijevanjem razlike između topline i temperature.
Toplina je oblik energije | Temperatura je stupanj topline ili hladnoće tijela |
Toplina je uzrok | Temperatura je učinak |
To je kombinirana energija svih molekula koje se kreću unutar tijela | To je samo mjera brzine kretanja molekula u tijelu. Što brže molekule vibriraju, tijelo je toplije. |
SI jedinica topline je Joule (J); ostale jedinice su kalorija (Cal) i kilokalorija (KCal) | SI jedinica temperature je Kelvin (K); ostale jedinice su Celzijus (°C) i Fahrenheit (°F) |
Toplinska energija može se pretvoriti u druge oblike energije poput mehaničke energije, svjetlosne energije i električne energije.
Izvori topline – Sunce (prirodni izvor topline), vatra, struja
Zapaljive tvari su tvari koje se lako mogu zapaliti. Npr. UNP, drvo, trava, kerozin, papir
Nezapaljive tvari su tvari koje su otporne na vatru. Npr. voda, pijesak, kamen, beton
Vodiči su tvari kroz koje se lako provodi toplina. Npr. srebro, zlato, bakar, aluminij
Izolatori su tvari kroz koje se toplina ne provodi lako. Npr. drvo, staklo, vosak, kamen, voda, zrak
Temperatura tijela je mjera za stupanj vrućine ili hladnoće tog tijela.
To je pokazatelj količine topline prisutne u tijelu.
Ako se dvije tvari na različitim temperaturama dovedu u dodir, toplina teče s toplijeg tijela na hladnije sve dok se njihove temperature ne izjednače.
Na primjer, da ohladite čašu vrućeg mlijeka, stavite je u hladnu vodu. Toplina teče iz vrućeg mlijeka u hladnu vodu.
Mjerilo | Mjereno kao | Najniža ljestvica (točka smrzavanja vode) | Gornja ljestvica (točka ključanja vode) | Interval između fiksnih točaka podijeljen je na |
Celzija | Stupanj Celzijusa | 0°C | 100 °C | 100 dijelova |
Fahrenheita | Stupanj Fahrenheita | 32°F | 212 °F | 180 dijelova |
Kelvina | Stupanj Kelvina | 273 K | 373 K | 100 dijelova |
Celzijus u Fahrenheit = (°C ×(9/5)) + 32 = °F
Fahrenheit u Celzijus = ((°F – 32 ) × (5/9)) = °C
Celzijus u Kelvin = °C + 272 = K
Kada postoje dva objekta na različitim temperaturama, onaj s višom temperaturom će prenositi toplinu na drugi sve dok ne imaju istu temperaturu.
Kada imaju istu temperaturu, kažemo da su u toplinskoj ravnoteži.
Promjena temperature tijela: Kada tijelo dobiva toplinu, temperatura raste, a kada se ohladi temperatura se smanjuje.
Promjena oblika tijela: Duljina, volumen i površina tvari povećavaju se kada joj se dovede toplina. To je poznato kao toplinsko širenje.
Promjena agregatnog stanja:
Primjeri mjera opreza poduzetih kako bi se osiguralo toplinsko širenje
Većina tekućina se širi kada se zagrijava i skuplja kada se ohladi. Voda je, međutim, iznimka. Između 0°C i 4°C voda se skuplja kada se zagrijava, a iznad 4°C se širi, za razliku od bilo koje druge tekućine. To je poznato kao anomalna ekspanzija vode. Širenje tekućine ovisi uglavnom o prirodi tekućine. Različite tekućine se šire za različite količine. Tekućini termometar koristi svojstvo ekspanzije tekućina.
Plinovi se zagrijavanjem šire, a hlađenjem skupljaju. Npr. Automobilska guma čvrsto napunjena zrakom može puknuti tijekom ljetnih dana. To je zbog širenja zraka jer se zagrijavaju kada automobil radi. Plinski termometar koristi princip širenja plinova pri zagrijavanju.
