Količina toplote ni tako preprosta

Če pustite hladno žličko v kozarcu vrele vode, potem bo čez nekaj časa njegova temperatura enaka temperaturi vode. Voda se malo ohladi, žlica pa se, nasprotno, segreje. Temperatura pri njih postane enaka in prihaja do ravnotežja, količina toplote prehaja iz bolj vročega v bolj hladno telo.

Z vidika sodobne molekularno-kinetične teorije je prišlo do prenosa energije na objekt z nizko temperaturo iz objekta z visoko temperaturo. Takšen prehod se zgodi, dokler se izenači temperatura obeh telesa, tj. pridejo v državo toplotno ravnovesje. Dejansko je ohranjen pojem količine toplote, ki je merilo prenosa energije, ker so fiziki uporabili pojem toplote.

Vendar to ne pomeni, da jih danes ni mogoče voditi. Ta koncept natančno karakterizira procese, ki se pojavljajo med prenosom toplote. Običajno je označiti količino toplote s črko Q in jo izmeriti v Joulesu. Ali še vedno uporabite zastarele enote merjenja - kalorije in (večje) kilokalorije. Zdaj se moramo še malo dotakniti, kaj se bo snov zgodilo, če bi dobili nekaj energije od zunaj.

Ko prenos toplote prejete energije (toplote) lahko porabljen za segrevanje snovi ali predmeta (žličke v kozarec), spremeni svoje stanje agregacije - tališča (maslo v ponvi) ali izhlapevanje (kotliček na ploščo). Jasno je, da gre za različne procese in vsak od opisanih pojavov bo potreboval svojo količino energije. Znanstveniki so sčasoma ugotovili, kako je mogoče izračunati količino toplote, ki je potrebna v vsakem posameznem primeru.

Res je, tudi tukaj ni bilo tako preprosto. V primeru, da agregatno stanje snovi se ne spremeni, pridobljena energija je sorazmerna z maso telesa in temperaturno razliko med interakcijskimi telesi. To bi moralo biti jasno iz naslednjega primera. Če kozarec vrele vode dal svetlobe žlico, nato žlico se hitro segreje, in če svetlobo kozarec vrele vode dal na trdno kovinsko ploščo, lahko sprememba temperature plošča mogoče odkriti samo z uporabo posebnih naprav.

V opisani odvisnosti se ne upošteva še en dejavnik: lastnosti same snovi. Za opis značilnosti materiala se uporablja poseben parameter - tako imenovani specifična toplota. Ta vrednost označuje količino toplote, ki jo je treba prenesti na snov, da spremeni njegovo temperaturo za 1 ° C. Vsako gradivo ima to vrednost, ki označuje sposobnost, da vzame (oddaja) svojo toploto.

Če med izmenjavo toplote pride do spremembe stanja telesa, tj. se topi ali pretvori v paro, v tem primeru malo o drugih stvareh. Za taljenje snovi se nanese količina toplote, imenovane toplota fuzije, in za tvorbo pare je podana toplotna uparnost.

V tem primeru namesto specifična toplota v izračunih se uporablja specifična toplota fuzije ali izhlapevanja. Zaradi teh koeficientov je mogoče najti količino toplote, potrebno za taljenje ali uparjenje želene količine snovi. Za to morate pomnožiti samo vrednost specifične toplote fuzije ali izparevanja z maso snovi. Tako dobimo želeno količino toplote, da dobimo želeni rezultat (taljenje ali izhlapevanje). Te dejavnike je mogoče najti v referenčnih knjigah.

Tukaj je, kako lahko opišete, kaj pomeni pojem količino toplote, s katerim je povezano, za kaj se porabi, in kako prepoznati in izračun ustvarjen (absorbira) toploto pri različnih fizičnih procesov.