Căldură și temperatură - Concepte
Fizică
Concepte
- Terminologie importantă -
UNITĂȚI DE ÎNCĂLZIRE
Calorie: o calorie este definită ca cantitatea de energie necesară pentru a crește temperatura unui gram de apă cu un grad Celsius. Acest lucru este echivalent cu 4.184 Jouli. Dacă numărați „calorii” atunci când mâncați, numărați de fapt kilocalorii. Adică, „caloria” utilizată pentru măsurarea energiei alimentare este de fapt o mie din caloriile pe care tocmai le-am definit. (. atât de mult pentru consistență).
Unitatea termică britanică (BTU): O BTU este cantitatea de energie necesară pentru a crește temperatura unui kilogram de apă cu un grad Fahrenheit. Acest lucru este echivalent cu 1055 Jouli. În Statele Unite, capacitatea cuptoarelor de a încălzi aerul prin adăugarea de energie și capacitatea aparatelor de aer condiționat de a extrage energia din aer este exprimată în BTU.
CONGELARE & FIERBERE
De obicei, atunci când adăugați energie la o grămadă de atomi, aceștia se mișcă mai repede și se încălzesc. În mod similar, dacă eliminați energia dintr-o grămadă de atomi, aceștia se mișcă de obicei mai puțin și se răcesc. Deoarece adăugarea de energie termică duce de obicei la o creștere a temperaturii, oamenii confundă adesea căldura și temperatura. În vorbirea obișnuită, cei doi termeni înseamnă același lucru: „îl voi încălzi” înseamnă că vei adăuga căldură; „Îl voi încălzi” înseamnă că veți crește temperatura. Nimeni nu se deranjează de obicei să facă distincția între încălzire și încălzire. Cu toate acestea, adăugarea de căldură nu crește întotdeauna temperatura. De exemplu, când apa fierbe, adăugarea căldurii nu crește temperatura acesteia. Acest lucru se întâmplă la temperatura de fierbere a fiecărei substanțe care se poate vaporiza. La temperatura de fierbere, adăugarea de energie termică transformă lichidul într-un gaz FĂRĂ A RIDICA TEMPERATURA.
PĂRERE
Fluxul și colectarea sunt controlate cu feedback negativ. Multe lucruri curg. Apa curge în șanțuri și țevi, sarcina electrică curge prin fire, aerul curge peste aripile unui avion și căldura curge de la cald la rece. Viteza la care un debit poate umple un container depinde de viteza de curgere a secțiunii transversale efective a șanțului sau a țevii sau a firului. Poate mai interesant este principiul feedback-ului negativ. În acest proces de control, o condiție schimbătoare a unui sistem este reglementată pentru a-l menține mai mult sau mai puțin constant. Când starea atinge un anumit maxim stabilit, cauza modificării este oprită sau inversată.
ENERGIE TERMICĂ
De obicei, puteți încălzi ceva adăugând energie. Energia adăugată poate proveni de la lumină, electricitate, frecare, o reacție chimică, reacție nucleară sau orice alt tip de energie. Când este adăugată pentru prima dată la o substanță, energia ar putea fi concentrată într-un singur atom, dar acesta se va ciocni în curând cu alții și va răspândi energia. În cele din urmă, fiecare atom sau moleculă din substanță se va mișca puțin mai repede. Atunci când energia adăugată este răspândită în întreaga substanță, aceasta este numită atunci energie termică, energie termică sau, pur și simplu, căldură. Toți cei trei termeni înseamnă același lucru. Căldura este o formă de energie, deci are unitățile de energie. În sistemul SI, acesta este Joule. Multe alte unități de măsurare a energiei termice sunt utilizate în mod obișnuit. Caloriile și BTU-urile sunt unități de încălzire obișnuite.