Изследвайте преноса на топлина и знайте разликата между топлината и температурата Научете за преноса на топлина и връзката между топлината и температурата. Енциклопедия Британика, Inc. Вижте всички видеоклипове за тази статия
топлина , енергия, която се прехвърля от едно тяло в друго в резултат на разлика в температура . Ако се сближат две тела с различни температури, енергията се прехвърля - т.е. топлината протича - от по-горещото тяло към по-студеното. Ефектът от този трансфер на енергия обикновено, но не винаги, е повишаване на температурата на по-студеното тяло и намаляване на температурата на по-горещото тяло. Веществото може да абсорбира топлина без повишаване на температурата, като преминава от едно физическо състояние (или фаза) в друго, като от твърдо вещество в течност (топене), от твърдо вещество в пара (сублимация), от течност в пара (кипене) или от една твърда форма в друга (обикновено се нарича кристален преход). Важното разграничение между топлина и температура (топлината е форма на енергия, а температурата е мярка за количеството на тази енергия в тялото) е изяснено през 18 и 19 век.
какво показа експериментът със златното фолио на Ърнест Ръдърфорд за атомите?
Тъй като всички многобройни форми на енергия, включително топлината, могат да бъдат превърнати в работа, количествата енергия се изразяват в единици за работа, като напр. джаули , крак-килограми, киловат-часове или калории. Съществуват точни връзки между количествата топлина, добавена към или отстранена от тялото, и степента на въздействието върху състоянието на тялото. Двете единици топлина, които най-често се използват, са калории и британската термична единица (BTU). Калорията (или грам-калория) е количеството енергия, необходимо за повишаване на температурата на един грам вода от 14,5 на 15,5 ° C; BTU е количеството енергия, необходимо за повишаване на температурата на един килограм вода от 63 на 64 ° F. Един BTU е приблизително 252 калории. И двете дефиниции уточняват, че температурните промени трябва да се измерват при постоянно налягане в една атмосфера, тъй като участващите количества енергия отчасти зависят от налягането. Калорията, използвана за измерване на енергийното съдържание на храните, е голямата калория, или килограм калория, равна на 1000 грама калории.
По принцип количеството енергия, необходимо за повишаване на единица маса на веществото през определен температурен интервал, се нарича топлинен капацитет , или специфична топлина , от това вещество. Количеството енергия, необходимо за повишаване на температурата на тялото с една степен, варира в зависимост от наложените ограничения. Ако топлината се добавя към газ, задържан при постоянен обем, количеството топлина, необходимо за предизвикване на повишаване на температурата с един градус, е по-малко, отколкото ако топлината се добавя към същия газ, свободен за разширяване (както в цилиндър, снабден с подвижно бутало ) и така върши работа. В първия случай цялата енергия отива за повишаване на температурата на газа, но във втория случай енергията не само допринася за повишаване на температурата на газа, но също така осигурява енергията, необходима за работата, извършена от газа върху бутало. Следователно специфичната топлина на дадено вещество зависи от тези условия. Най-често определяните специфични топлини са специфичната топлина при постоянен обем и специфичната топлина при постоянно налягане. Показано е, че топлинният капацитет на много твърди елементи е тясно свързан с техния атомни тегла от френските учени Pierre-Louis Dulong и Alexis-Thérèse Petit през 1819 г. Така нареченият закон на Dulong и Petit беше полезен при определяне на атомните тегла на определени метални елементи, но има много изключения от него; по-късно се установи, че отклоненията са обясними въз основа на квантовата механика.
Неправилно е да се говори за топлина в тялото, тъй като топлината е ограничена до енергията, която се пренася. Енергията, съхранявана в тялото, не е топлина (нито е работа, тъй като работата е и транзитна енергия). Прието е обаче да се говори за разумно и латентна топлина . Латентната топлина, наричана още топлина на изпаряване , е количеството енергия, необходимо за превръщане на течността в пара при постоянна температура и налягане. Енергията, необходима за стопяване на твърдо вещество до течност, се нарича топлина на синтез , и топлина на сублимация е енергията, необходима за превръщане на твърдо вещество директно във пара, тези промени също се извършват при условия на постоянна температура и налягане.
Въздухът е смес от газове и водни пари и е възможно присъстващата във въздуха вода да промени фазата; т.е. може да стане течен (дъжд) или твърд (сняг). За да се направи разлика между енергията, свързана с фазовата промяна (латентната топлина) и енергията, необходима за промяна на температурата, беше въведена концепцията за чувствителна топлина. В смес от водна пара и въздух, чувствителната топлина е енергията, необходима за генериране на определена температурна промяна, с изключение на енергията, необходима за фазова промяна.
пуйката е част от кой континент
