Vedecký spôsob definovania tepelnej energie
Väčšina ľudí používa slovo teplo na označenie niečoho, čo je na dotyk teplé, ale vo vede sú termodynamické rovnice, najmä teplo, definované ako tok energie medzi dvoma systémami pomocou kinetickej energie. Môže to mať formu prenosu energie z teplého objektu do chladiaceho objektu. Zjednodušene povedané, tepelná energia, ktorá sa tiež nazýva odrážanie sa z jedného miesta na druhé prostredníctvom častíc tepelnej energie alebo tepla, sa prenáša navzájom. Celá hmota obsahuje tepelnú energiu a čím viac tepelnej energie je prítomných, tým bude prvok alebo oblasť teplejšia.
Teplo a teplota
Rozdiel medzi teplom a teplotou je jemný, ale veľmi dôležitý. Týka sa prenosu tepelnej energie medzi systémami (alebo telesami), zatiaľ čo teplota je určená energiou obsiahnutou v singulárnom systéme (alebo tele). Inými slovami, tepelná energia, zatiaľ čo teplota je mierou energie. Teplo mu dodáva telesnú teplotu, zatiaľ čo odvodom tepla sa teplota zníži, takže teplotné zmeny sú výsledkom prítomnosti tepla alebo naopak jeho nedostatku.
Teplotu miestnosti môžete merať umiestnením teplomera do miestnosti a meraním teploty okolitého vzduchu. Môžete pridať teplo do miestnosti zapnutím kúrenia. Keď sa teplo uvoľňuje do miestnosti, teplota stúpa.
Častice majú pri vyšších teplotách viac energie a keď sa táto energia prenáša z jedného systému do druhého, rýchlo sa pohybujúce častice narazia do pomaly sa pohybujúcich častíc. Pri zrážke rýchlejšie častice prenášajú časť svojej energie na pomalšie častice a proces pokračuje, kým všetky častice nepracujú rovnakou rýchlosťou. Toto sa nazýva tepelná rovnováha.
Tepelné jednotky
Jednotka SI pre teplo je forma energie nazývaná joule (J). Teplo sa tiež často meria v kalóriách (CAL), ktoré sa definujú ako „množstvo tepla potrebné na zvýšenie teploty jedného gramu vody zo 14,5 stupňov Celzia na 15,5 stupňov Celzia.“ Teplo sa tiež niekedy používa pri „Britské tepelné jednotky“ alebo Btu merané.
Podpísať konvencie pre prenos tepelnej energie
Vo fyzikálnych rovniciach sa množstvo preneseného tepla zvyčajne označuje symbolom Q. Prenos tepla je možné označiť kladným alebo záporným číslom. Teplo uvoľnené do prostredia sa zapisuje ako záporné množstvo (Q, keď sa teplo absorbuje z prostredia, sa zapisuje ako kladná hodnota (Q> 0).
Spôsoby prenosu tepla
Existujú tri základné spôsoby prenosu tepla: konvekcia, vedenie a žiarenie. Mnoho domov je vykurovaných konvekčným procesom, ktorý prenáša tepelnú energiu cez plyny alebo kvapaliny. V domácnosti, keď sa ohrieva vzduch, častice získavajú tepelnú energiu, aby sa rýchlejšie pohybovali a zohrievali tak chladiace častice. Pretože horúci vzduch je menej hustý ako studený vzduch, bude stúpať. Keď klesá chladnejší vzduch, môže sa nasávať do našich vykurovacích systémov, ktoré zase môžu využívať rýchlejšie častice, ktoré vzduch ohrievajú. Toto sa považuje za kruhové prúdenie vzduchu a nazýva sa konvekčné prúdenie. Tieto prúdy krúžia a ohrievajú naše domovy.
Proces vedenia je prenos tepelnej energie z jednej pevnej látky na druhú, v zásade dve veci, ktorých sa dotknete. Môžeme vidieť príklad videnia, keď varíme na sporáku. Keď položíme chladnú panvicu dole na horúci horák, tepelná energia sa prevedie z horáka do panvice, ktorá sa naopak zahreje.
Žiarenie je proces, pri ktorom sa teplo pohybuje cez miesta, kde nie sú žiadne molekuly, a je vlastne formou elektromagnetickej energie. Akýkoľvek predmet, ktorého teplo je možné cítiť bez priameho spojenia, vyžaruje energiu. Môžete to vidieť na horúčave slnka, pocite tepla vychádzajúceho z táboráku, ktorý je vzdialený niekoľko stôp, a tiež na tom, že miestnosti plné ľudí sú prirodzene teplejšie ako prázdne miestnosti, pretože telo každého človeka je teplé vyžaruje.