Ciepło jest formą energii. Im większa energia cieplna, tym cieplejsze jest ciało.
W tej lekcji dowiemy się o
Zacznijmy od zrozumienia różnicy między ciepłem a temperaturą.
Ciepło jest formą energii | Temperatura to stopień gorąca lub zimna ciała |
Przyczyną jest ciepło | Efektem jest temperatura |
Jest to połączona energia wszystkich cząsteczek poruszających się wewnątrz ciała | Jest to tylko miara tego, jak szybko cząsteczki poruszają się w ciele. Im szybciej cząsteczki wibrują, tym cieplejsze jest ciało. |
Jednostką ciepła w układzie SI jest dżul (J); inne jednostki to kaloria (Cal) i kilokaloria (KCal) | Jednostką temperatury w układzie SI jest Kelwin (K); inne jednostki to stopnie Celsjusza (°C) i Fahrenheita (°F) |
Energię cieplną można przekształcić w inne formy energii, takie jak energia mechaniczna, energia świetlna i energia elektryczna.
Źródła ciepła – Słońce (naturalne źródło ciepła), ogień, elektryczność
Substancje łatwopalne to substancje, które mogą łatwo się zapalić. Np. LPG, drewno, trawa, nafta, papier
Substancje niepalne to substancje, które są ognioodporne. Np. woda, piasek, kamień, beton
Przewodniki to substancje, przez które ciepło jest łatwo przewodzone. Np. srebro, złoto, miedź, aluminium
Izolatory to substancje, przez które ciepło nie jest łatwo przenoszone. Np. drewno, szkło, wosk, kamień, woda, powietrze
Temperatura ciała jest miarą stopnia gorąca lub zimna tego ciała.
Jest to wskaźnik ilości ciepła obecnego w ciele.
Jeśli zetkną się dwie substancje o różnych temperaturach, ciepło przepływa z cieplejszego ciała do zimniejszego, aż ich temperatury się wyrównają.
Na przykład, aby schłodzić szklankę gorącego mleka, umieść ją w zimnej wodzie. Ciepło przepływa z gorącego mleka do zimnej wody.
Skala | Mierzone jako | Najniższa skala (punkt zamarzania wody) | Górna skala (temperatura wrzenia wody) | Odstęp między punktami stałymi jest podzielony na |
Celsjusz | Stopień Celsjusza | 0°C | 100°C | 100 części |
Fahrenheita | Stopień Fahrenheita | 32°F | 212 ° F | 180 części |
kelwin | Stopień Kelvina | 273 k | 373 k | 100 części |
Stopnie Celsjusza na Fahrenheita = (°C ×(9/5)) + 32 = °F
Fahrenheita na Celsjusza = ((°F – 32 ) × (5/9)) = °C
Celsjusza na Kelvina = °C + 272 = K
Kiedy dwa obiekty mają różne temperatury, jeden o wyższej temperaturze będzie przekazywać ciepło drugiemu, dopóki nie osiągną tej samej temperatury.
Gdy mają tę samą temperaturę, mówimy, że są w równowadze termicznej.
Zmiana temperatury ciała: Gdy ciało zyskuje ciepło, temperatura wzrasta, a gdy jest ochładzane, temperatura spada.
Zmiana kształtu ciała: Długość, objętość i powierzchnia substancji wzrasta, gdy dostarczane jest do niej ciepło. Jest to znane jako rozszerzalność cieplna.
Zmiana stanu skupienia:
Przykłady środków ostrożności, jakie należy podjąć, aby zadbać o rozszerzalność cieplną
Większość cieczy rozszerza się po podgrzaniu i kurczy po ochłodzeniu. Woda jest jednak wyjątkiem. W temperaturze od 0°C do 4°C woda kurczy się po podgrzaniu, a powyżej 4°C rozszerza się, w przeciwieństwie do innych cieczy. Jest to znane jako anomalna ekspansja wody. Rozszerzalność cieczy zależy głównie od rodzaju cieczy. Różne ciecze rozszerzają się o różne wartości. Termometr cieczowy wykorzystuje właściwość rozszerzalności cieczy.
Gazy rozszerzają się podczas ogrzewania i kurczą podczas chłodzenia. Na przykład szczelnie wypełniona powietrzem opona samochodowa może pęknąć w letnie dni. Jest to spowodowane rozszerzaniem się powietrza, gdy nagrzewają się one podczas jazdy samochodu. Termometr gazowy wykorzystuje zasadę rozszerzalności gazów podczas ogrzewania.
