Kiedy jesteśmy wystarczająco długo na słońcu, pocimy się z powodu upału. Ciepło to jest formą energii ze światła słonecznego, która dociera do powierzchni ziemi. Kostki lodu topią się również pod wpływem światła słonecznego. Wszystko ma związek z temperaturą i ciepłem.
Jaka jest temperatura i ciepło? Jakie są różnice i ich związek? Zasadniczo ciepło jest energią, która się porusza, podczas gdy temperatura jest tylko miarą wyrażenia stopnia ciepła lub chłodu czegoś. Jeśli przyczyną jest ciepło, rezultatem jest temperatura.
Na przykład topnienie lodu następuje z powodu przenoszenia energii słonecznej poprzez promieniowanie. Oprócz promieniowania ciepło może również przemieszczać się na zasadzie przewodzenia i konwekcji.
Temperatura i ciepło
Zanim więc omówimy to dalej, najpierw zrozumiemy, jaka jest temperatura i ciepło.
Ciepło
Ciepło to forma energii, która jest przesyłana między dwoma lub więcej systemami lub systemami a ich otoczeniem na podstawie różnicy temperatur między nimi. Ciepło jest w dżulach. Jednak często używana jest ta sama jednostka kalorii co 4,2 dżula.
Jak wspomniano wcześniej, przenoszenie ciepła może zachodzić na trzy sposoby, a mianowicie przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie.
Przewodnictwo to proces przenoszenia ciepła, gdy ciepło jest przenoszone z cieplejszego końca do chłodniejszego końca obiektu bez faktycznego ruchu cząsteczek. Przewodzenie występuje, gdy ciepło przechodzi przez ciało stałe.
(Przeczytaj również: Pojęcia ilości i jednostek miary)
Istnieje kilka materiałów, które mogą być przewodnikiem lub nie. Dobre przewodniki umożliwiają łatwy przepływ energii cieplnej przez przewodzenie, na przykład żelazo, srebro i miedź. Tymczasem złe przewodniki nie są w stanie prawidłowo przewodzić energii cieplnej, na przykład szkła i plastiku. Nazywa się je również izolatorami.
Konwekcja to przenoszenie ciepła w płynie z wyższej temperatury do niższej w wyniku ruchu płynu. Konwekcja może wystąpić w cieczach i gazach. Przemieszczeniu konwekcyjnemu towarzyszy przemieszczenie cząstek, więc nie ma możliwości wystąpienia ciał stałych.
Konwekcja może wystąpić z powodu różnic gęstości spowodowanych ogrzewaniem. Gęstość zimnego przedmiotu jest większa niż gorącego przedmiotu. Przykładem wymiany ciepła przez konwekcję jest gotowanie wody. Woda na dole najpierw się nagrzeje, a potem przesunie się na górę. Woda na górze jest chłodniejsza i ma większą masę obiektów niż ciepła woda, więc opada pod wpływem grawitacji.
Wreszcie, przenoszenie ciepła może zachodzić poprzez promieniowanie. Promieniowanie występuje, gdy wymiana ciepła nie wymaga żadnego medium, na przykład światła słonecznego docierającego do ziemi. Między słońcem a ziemią jest tylko próżnia, ale nadal możemy poczuć energię cieplną słońca.
Temperatura
Temperatura i ciepło są ze sobą powiązane, ponieważ mają związek przyczynowy. Przenikanie ciepła można sprawdzić i zmierzyć na podstawie temperatury. Jednym z przykładów jest to, że powietrze w ciągu dnia jest cieplejsze w nocy. Dzieje się tak, ponieważ w ciągu dnia słońce wypromieniowuje energię cieplną i wydaje się, że dociera do ziemi. Ale w nocy nie dociera do nas światło słoneczne, więc temperatura nie jest tak wysoka jak w dzień.
Istnieje wiele narzędzi służących do pomiaru temperatury, z których jednym jest termometr. Temperaturę ustala się, odczytując poziom cieczy w termometrze za pomocą skali stopni znajdującej się na termometrze. Ale teraz istnieje wiele termometrów cyfrowych, które bezpośrednio pokazują liczbę stopni zmierzonej temperatury. Tradycyjne termometry wykorzystują zasadę rozszerzania się substancji pod wpływem energii cieplnej.
Istnieją trzy rodzaje termometrów do pomiaru temperatury, mianowicie termometry kliniczne, termometry laboratoryjne i termometry maksimum-minimum.
Termometry kliniczne są powszechnie używane do pomiaru temperatury ciała człowieka i mają ograniczony zakres. W wysokich temperaturach szkło i rtęć w termometrze rozszerzają się do poziomu, który prowadzi do pęknięcia termometru. Termometry kliniczne nie mogą być używane do pomiaru ekstremalnych temperatur, takich jak obszary pożaru, ponieważ szkło może się stopić.
Termometry laboratoryjne służą do pomiaru temperatury obiektów innych niż ciało ludzkie. Zakres temperatur od -10oC do 110oC. Ostatnim typem termometru jest termometr maksimum-minimum, który służy do pomiaru maksymalnej i minimalnej temperatury w ciągu dnia. Zwykle używany do pomiaru pogody.
