Unități de energie
Poate că vă amintiți din tutorialul de măsurare că distanța, masa și volumul s-au bazat pe apă. Același lucru este valabil și pentru unele unități de energie. Această sticlă de litru vă va ajuta să ilustrați aceste unități. Dacă ați luat sticla și ați aruncat-o astfel încât să dureze o secundă pentru a face aruncarea și sticla călătorea cu 1 metru pe secundă viteză pe măsură ce o dați drumul, un „joule” de energie a fost transferat în sticlă. (Joule poartă numele lui James Joule) Forța pe care ați exercitat-o asupra kilogramului de apă pentru a obține acel litru de apă până la 1 metru pe secundă este definită ca un „newton” de forță (simbolul este N). Energia este adesea calculată ca forță ori distanță. Deci, în acest caz, un newton de forță ori un metru se numește fie newton · metru, fie un joule.
O altă unitate de energie bazată pe apă este caloria. O calorie este definită ca cantitatea de energie necesară pentru a crește 1 gram de apă cu 1 grad Celsius. Dacă este un kilogram de apă (1 litru), ei numesc asta kilocalorie sau calorie alimentară.
În acest exemplu. avem un kilogram de apă. Asta ar necesita 1.000 de calorii pentru a-l crește cu 1 grad Celsius. Dacă mergeți de la temperatura camerei (20 ° C) până la aproape fierbere (90 ° C), aceasta este o creștere de 70 de grade și, prin urmare, 70 x 1000 de calorii, sau 70.000 de calorii pentru a-l încălzi.
De exemplu, căldura specifică a aurului este de peste 30 de ori mai mică decât cea a apei. Cu alte cuvinte, un kilogram de aur va merge de la 20 ° C la 90 ° C, în timp ce apa va merge de la 20 ° C la 22 ° C doar atunci când ambele sunt încălzite în mod egal. Căldura specifică a aurului este de 0,031 calorii pe gram pe grad Celsius (0,031cal/g · ° C).
De ce o diferență atât de mare? (Vezi paragraful următor (
O abordare mai obișnuită pentru a găsi căldura specifică a unei substanțe (cum ar fi metalele) este încălzirea acelei substanțe și apoi punerea acesteia într-o cantitate cunoscută de apă.
Fierarul poate că a fost unul dintre primii oameni care au recunoscut acest lucru. De multe ori cad diferite metale într-o găleată de apă pentru a răci metalul. Au observat, fără îndoială, că apa se va încălzi. Știau cu cât bucata de metal este mai grea, cu atât apa se va încălzi mai mult. Este posibil să fi observat că diferite metale cu greutate egală nu ar încălzi apa la aceeași temperatură.