Θερμότητα έναντι θερμοκρασίας
Θερμότητα και θερμοκρασία είναι δύο όροι που χρησιμοποιούνται πολύ συχνά στη μελέτη της φυσικής και της χημείας. Οι δύο έννοιες αναφέρονται στην ίδια φυσική κατάσταση ενός αντικειμένου αλλά είναι διαφορετικές μεταξύ τους με πολλούς τρόπους. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τους όρους εναλλακτικά, κάτι που είναι λανθασμένο. Φυσικά η θερμότητα ενός σώματος αυξάνεται όταν η θερμοκρασία του ανεβαίνει, αλλά είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ των δύο για να έχουμε μια σαφέστερη κατανόηση της ενέργειας ενός αντικειμένου.
Heat
Θερμότητα είναι η συνολική ενέργεια που περιέχει ένα σώμα, τόσο δυναμική όσο και κινητική ενέργεια. Η δυναμική ενέργεια είναι η αποθηκευμένη ενέργεια ενώ η κινητική ενέργεια είναι η κινούμενη ενέργεια. Μετριέται σε Joules (J).
Θερμοκρασία
Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της κινητικής ενέργειας των μορίων ενός αντικειμένου. Είναι ένας αριθμός που σχετίζεται με την ενέργεια αλλά δεν είναι η ίδια ενέργεια. Μετριέται σε έναν αριθμό μονάδων όπως Κέλβιν, Φαρενάιτ και Κελσίου.
Όταν εισάγεται θερμότητα σε ένα σώμα, τα μόριά του κινούνται πιο γρήγορα. Τα μόρια χτυπούν το ένα το άλλο, παράγοντας περισσότερη θερμότητα και η θερμοκρασία του σώματος ανεβαίνει. Το μέτρο αυτών των συγκρούσεων είναι η θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι η αλλαγή θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα την εφαρμογή θερμότητας σε ένα σώμα. Η εισαγωγή θερμότητας μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή φάσης, όπως το λιώσιμο του πάγου, ώστε να γίνει νερό χωρίς καμία αλλαγή στη θερμοκρασία.
Η θερμότητα είναι η ενέργεια που εισάγεται σε ένα σώμα και είναι ένα μέτρο όλης της ενέργειας που έχει το σώμα ενώ η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της κινητικής ενέργειας των μορίων του σώματος μόνο.
Η θερμοκρασία είναι μια έντονη ιδιότητα, ενώ η θερμότητα είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με ένα παράδειγμα. Αν η θερμοκρασία βρασμού του νερού είναι 100 βαθμοί Κελσίου, θα παραμείνει ίδια είτε βράσουμε ένα λίτρο είτε 50 λίτρα νερό. Αλλά η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται όταν βράζουμε 1 λίτρο νερό είναι μικρότερη σε σύγκριση με τη θερμότητα που παράγεται όταν βράζουν 50 λίτρα νερού στους 100 βαθμούς Κελσίου.
Ένα άλλο παράδειγμα διαφοράς μεταξύ θερμότητας και θερμοκρασίας είναι τα πυροτεχνήματα που χρησιμοποιούνται. Όταν ανάβουμε ένα βεγγαλικό, βλέπουμε σπίθες να βγαίνουν από το βεγγαλικό. Αυτά είναι εκτοξευόμενα σωματίδια μετάλλου των οποίων η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 3000 βαθμούς Κελσίου. Ακόμα κι αν κάποιοι από αυτούς τους σπινθήρες αγγίξουν το σώμα σας, δεν καίγεστε επειδή περιέχουν πολύ μικρή μάζα και ως εκ τούτου δεν μπορούν να συγκρατήσουν θερμότητα. Αν και αυτοί οι σπινθήρες έχουν τόσο υψηλές θερμοκρασίες, η ποσότητα θερμότητας που περιέχουν είναι πολύ μικρή.
Ο τύπος για τη μέτρηση της θερμότητας είναι ο ακόλουθος
Q=CMT
Όπου Q είναι θερμότητα, C είναι ειδική θερμοχωρητικότητα, M είναι μάζα του σώματος και T είναι η θερμοκρασία του.
Σύνοψη
• Η θερμότητα και η θερμοκρασία είναι φυσικές ιδιότητες ενός σώματος.
• Ενώ η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας, η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο του πόσο ζεστό είναι ένα σώμα.
• Η θερμοκρασία είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμότητα του σώματος, επομένως όταν εισάγεται θερμότητα, η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται.
