Ciepło a temperatura
Ciepło i temperatura to dwa terminy, które są bardzo często używane w nauce fizyki i chemii. Te dwa pojęcia odnoszą się do tego samego stanu fizycznego obiektu, ale różnią się od siebie pod wieloma względami. Ludzie używają terminów zamiennie, co jest błędne. Oczywiście ciepło ciała wzrasta wraz ze wzrostem jego temperatury, ale konieczne jest zrozumienie różnicy 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 ruchu. Jest mierzony w dżulach (J).
Temperatura
Temperatura jest miarą energii kinetycznej cząsteczek obiektu. Jest to liczba związana z energią, ale nie jest samą energią. Jest mierzony w wielu jednostkach, takich jak Kelvin, Fahrenheit i Celsjusz.
Gdy ciepło zostaje wprowadzone do ciała, jego cząsteczki poruszają się szybciej. Cząsteczki zderzają się ze sobą, wytwarzając więcej ciepła, a temperatura ciała wzrasta. Miarą tych zderzeń jest temperatura. Oznacza to, że zmiana temperatury powoduje przyłożenie ciepła do ciała. Wprowadzenie ciepła może spowodować zmianę fazy, taką jak topnienie lodu, w wodę bez zmiany temperatury.
Ciepło to energia wprowadzona do ciała i jest miarą całej energii, jaką posiada ciało, podczas gdy temperatura jest miarą energii kinetycznej cząsteczek ciała.
Temperatura jest właściwością intensywną, podczas gdy ciepło jest właściwością rozległą. Można to wyjaśnić na przykładzie. Jeśli temperatura wrzenia wody wynosi 100 stopni Celsjusza, to pozostanie taka sama bez względu na to, czy gotujemy 1 litr, czy 50 litrów wody. Ale ilość ciepła wytwarzanego, gdy gotujemy 1 litr wody jest mniejsza w porównaniu do ciepła wytwarzanego, gdy 50 litrów wody gotujemy do 100 stopni Celsjusza.
Innym przykładem różnicy między ciepłem a temperaturą są używane fajerwerki. Kiedy zapalamy ognie, widzimy iskry z niego wydobywające się. Są to wyrzucane cząstki metalu, których temperatura może dochodzić do 3000 stopni C. Nawet jeśli niektóre z tych iskier dotkną twojego ciała, nie zostaniesz spalony, ponieważ mają bardzo małą masę, a co za tym idzie 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 właściwa pojemność cieplna, M to masa ciała, a T to jego temperatura.
Podsumowanie
• Ciepło i temperatura to fizyczne właściwości ciała.
• Podczas gdy ciepło jest formą energii, temperatura jest miarą tego, jak gorące jest ciało.
• Temperatura jest wprost proporcjonalna do ciepła ciała, więc gdy ciepło jest wprowadzane, temperatura ciała wzrasta.
