Jeśli zostawisz zimne w szklance wrzącej wodyłyżeczką, a po chwili jego temperatura zrówna się z temperaturą wody. Woda trochę się ochładza, ale łyżka wręcz przeciwnie, nagrzewa się. Ich temperatura staje się taka sama i dochodzi do równowagi, pewna ilość ciepła przechodzi z cieplejszego do zimniejszego ciała.
Z punktu widzenia nowoczesnościTeoria kinetyki molekularnej z obiektu o wysokiej temperaturze nastąpiło przejście energii do obiektu o niskiej temperaturze. I takie przejście zachodzi, dopóki temperatura obu ciał nie będzie równa, tj. dojdą do stanu równowagi termicznej. W rzeczywistości pojęcie ilości ciepła, które jest miarą transferu energii, przetrwało od czasów, gdy fizycy używali takiego pojęcia jak kaloryczność.
Nie oznacza to jednak, że dziś nie mogąprowadzony przez. Koncepcja ta dość dokładnie charakteryzuje procesy zachodzące podczas wymiany ciepła. Ogólnie przyjmuje się oznaczanie ilości ciepła za pomocą litery Q i mierzenie jej w dżulach. Lub też używają przestarzałych jednostek miary - kalorii i (większych) kilokalorii. Być może musimy teraz trochę poruszyć kwestię tego, co stanie się z substancją, gdy otrzymamy energię z zewnątrz.
Podczas wymiany ciepła można odebrać energię (ciepło)wydawane na podgrzanie substancji lub przedmiotu (łyżeczka w szklance), zmianę jego stanu skupienia - topienia (olej na patelni) lub parowania (czajnik na kuchence). Oczywiste jest, że są to różne procesy, a każde z opisanych zjawisk będzie wymagało własnej ilości energii. Naukowcy w końcu odkryli, jak obliczyć ilość ciepła wymaganą w każdym przypadku.
To prawda, że tutaj też wszystko okazało się nie takie proste.W przypadku, gdy zagregowany stan substancji nie zmienia się, otrzymana energia jest proporcjonalna do masy ciała i różnicy temperatur między oddziałującymi ciałami. Powinno to jasno wynikać z następującego przykładu. Jeśli włożysz lekką łyżkę do szklanki wrzącej wody, łyżka szybko się nagrzeje, a jeśli położysz lekką szklankę z wrzącą wodą na masywnym metalowym talerzu, zmianę temperatury talerza można zarejestrować tylko za pomocą specjalnych urządzeń.
Opisana zależność nie uwzględnia jeszcze jednego czynnika- właściwości samej substancji. Do opisu właściwości materiału stosuje się specjalny parametr - tzw. Pojemność cieplną właściwą. Ta wartość charakteryzuje ilość ciepła, które musi zostać przekazane do substancji, aby zmienić jej temperaturę o 1 ° C. Każdy materiał ma swoją wartość, która charakteryzuje zdolność do odbierania (oddawania) ciepła.
Jeśli w procesie wymiany ciepłazmiana stanu organizmu tj. topi się lub zamienia w parę, w takim przypadku rozmawiają trochę o innych rzeczach. Aby stopić substancję, dostarczana jest do niej pewna ilość ciepła, zwanego ciepłem topnienia, a dla utworzenia pary - ciepłem parowania.
W tym przypadku zamiast ciepła właściwego o godzobliczenia wykorzystują ciepło właściwe topnienia lub parowania. Dzięki tym czynnikom można znaleźć ilość ciepła potrzebną do stopienia lub odparowania wymaganej ilości substancji. W tym celu wystarczy pomnożyć wartość współczynnika ciepła właściwego topnienia lub parowania przez masę substancji. W rezultacie zostanie uzyskana pożądana ilość ciepła, aby uzyskać pożądany rezultat (topienie lub odparowanie). Wymienione współczynniki można łatwo znaleźć w podręcznikach.
W ten sposób możesz opisać, co to jestpojęcie ilości ciepła, z czym jest ono związane, na co jest zużywane oraz w jaki sposób można określić i obliczyć ciepło uwolnione (pochłonięte) podczas różnych procesów fizycznych.
