Varme og temperatur

Varme og temperatur er nært beslektet. Den viktigste forskjellen mellom disse to konseptene er at varme er relatert til den termiske energien til en kropp, mens temperaturen er relatert til molekylær kinetisk energi.

Varme indikerer den termiske energioverføringen mellom molekylene i det samme systemet, og kan måles i joules. Det som måler varme er hvordan energi beveger seg. Et objekt vinner eller mister varmen, men det kan ikke være varmt.

På den annen side beskriver temperaturen den gjennomsnittlige kinetiske energien til molekylene i et system og kan måles i grader Celsius, Kelvin og Fahrenheit. Temperatur er en fysisk egenskap av et objekt.

	Varme	Temperatur
Definisjon	Energi som overføres fra en kropp til et annet.	Mål på varme eller kulde av et objekt eller kropp.
Måleenheter	Jaoule, kalori.	Kelvin, Celsius, Fahrenheit.
Målingsestasjoner	Kalorimeter.	Termometer, termos, termistorer, pyrometer.
Eksempler	En lys lampe som avgir varme.	Menneskelig kroppstemperatur, vanntemperatur.

Hva er varme?

Varme er energien som overføres fra en kropp til en annen, på grunn av temperaturforskjellen. Når to kropper med forskjellig temperatur nærmer seg, overføres energien, så varmen strømmer fra det hotteste objektet til det kaldeste. 

Varmeoverføringsformer

Det er tre måter varme kan overføres. Den første er den Kjøreroverføring, som forekommer i faste stoffer eller væsker som er i ro. Den andre er den konveksjonsoverføring, som forekommer i væsker eller bevegelige gasser. Den tredje er den Stråling, Hva som skjer uten bærermateriale. 

Kjøring

Varmeledning er en prosess med energioverføring fra en partikkel til en annen, som oppstår mens begge er i direkte kontakt. Et område med større kinetisk energi overfører termisk energi til et område som har lavere kinetisk energi.

Partikler med høy hastighet kolliderer med lavhastighetspartikler og det øker deres kinetiske energi. Denne typen varmeoverføring skjer når det er fysisk kontakt mellom to kropper eller gjenstander. 

Kan tjene deg: Erasmus Darwin: Biografi, bidrag og oppfinnelser

Konveksjon

Konveksjonsvarmeoverføring oppstår når molekylene til en væske beveger seg fra et område med høyere temperatur til en annen med en lavere. Mens temperaturen øker, øker væsken også, noe som er kjent som forskyvning.

Det tydeligste eksemplet er kokende vann, der de tetteste molekylene beveger seg i bunnen, og mindre tette molekyler beveger seg opp, og genererer en sirkulær bevegelse.

Stråling

Strålingsvarmeoverføring er veldig til stede i hverdagen vår, ettersom det genereres av utslipp av elektromagnetiske bølger. Bølger tar energi til kroppen som avgir den. 

Stråling kan oppstå gjennom et fast eller flytende medium og er resultatet av molekylenes tilfeldige bevegelse. For å kunne måle det en enhet som heter termoelement.

Hvordan måles varme?

Enhetene for å måle varmeoverføring er Joule, i det internasjonale metriske systemet, kalori, som brukes i vitenskapelige eller teknologiske applikasjoner. 

Joule

Joule er lik energien som overføres til et objekt når en Newtons styrke virker på den i retning av bevegelsen, langs en meter. 

Kalori

Kalori er definert som mengden varme som et gram vann må absorbere for å heve temperaturen i en Celsius -grad.

Instrument for å måle varme

For å måle varmeoverføring kan et kalorimeter brukes, en enhet som måler mengden varme som produseres under en reaksjon. Med et kalorimeter kan du spesifisere mengden varme den mottar eller som leverer en kropp, samt mengden varme som frigjøres eller absorberes. 

Varmeeksempler

• Et vanlig eksempel på kjøring er prosessen med å varme opp en panne på komfyren. Brennervarmen overføres til overflaten av pannen.
• En annen daglig situasjon med varmeoverføring ved kjøring gis når du går uten sko. Materialet som varmer det overføres til føttene.
• Kobberrør kan brukes til å overføre varme til et hus veldig effektivt, så det er vanlig å være i termiske enheter.
• Med diamantpulver kan du tilberede elektroniske enheter for å overføre varme, uten å påvirke de mest følsomme områdene i mekanismen og dermed forhindre overoppheting. 
• Varmen ved stråling kan oppleves når du forblir nær brannen, ettersom varmen overføres fra kilden som for eksempel kan være en brann, til kroppen som forblir nær.

Det kan tjene deg: Julius Lothar Meyer: Biografi og bidrag til vitenskap

Hva er temperaturen?

Temperaturen er målet på varme eller kulde av et objekt eller kropp som er etablert med henvisning til en standardverdi. Det er en eiendom som manifesterer termisk energi og er til stede i all sak.

Hvordan måles temperaturen?

Grunnenheten for å måle temperaturen er Kelvin (K). Skalaen kan også brukes Celsius (C), å være 0 grader Celsius verdien som tilsvarer vannfrysningspunktet. I USA er den vanligste skalaen Fahrenheit (F), der vannfrysningspunktet tilsvarer 32 grader Fahrenheit.

Kelvin

Kelvin -skalaen er den mest brukte absolutte skalaen over hele verden og er definert med den tredje loven om termodynamikk. Ettersom det er en absolutt skala, har ikke temperaturene som er registrert med Kelvin karakterer. Skalaens nullpunkt er det absolutte null.

Hver enhet i denne skalaen er 1 del mellom 273.16 deler av forskjellen mellom absolutt null og trippelpunkt for vann.

Celsius

Celsius grader kalles også Celsius grader og er en 0 -skala for vannfrysningspunktet og 100 for sitt kokepunkt.

Denne skalaen ble oppfunnet av en svensk astronom.

Fahrenheit

Fahrenheit -skalaen er basert på 32 grader for vannfrysing og 212 grader for kokepunkt. Det brukes hovedsakelig i USA, mens Celsius dominerer i resten av verden og også i vitenskapelig forskning.

Kan tjene deg: Faktisk vitenskap: Kjennetegn, studieobjekt, eksempler

Denne skalaen skyldes den tyske fysikeren Daniel Gabriel Fahrenheit, som tok som null av sin skala temperaturen på en blanding av is og salt.

Instrumenter for å måle temperaturen

Det vanligste instrumentet for å måle temperaturen er Glasstermometer, som består av et glassrør som er fylt med kvikksølv eller med en annen væske. Ved å øke temperaturen utvides væsken og gjør det mulig å bestemme temperaturen når du måler volumet på væsken.

Et annet instrument som kan brukes er Termoelement, en sensor som består av to forskjellige metaller som er forent i den ene enden. Når denne foreningen avkjøles eller varmes opp, produserer den en spenning proporsjonal med temperaturen.

De Termistorer De oppdager temperaturen takket være et halvledermateriale som viser en endring i motstand når det er variasjoner i temperaturen. Disse typer instrumenter er veldig stabile, og over tid opprettholder de ytelsen.

EN Pyrometer eller lasertermometer kan måle temperaturen uten å være direkte i kontakt med materialet. Disse instrumentene er mye brukt i industrielle prosesser der det er veldig høye temperaturer eller i situasjoner der en risiko innebærer et annet måleinstrument.

Temperatureksempler

• Den vanlige temperaturen i en menneskekropp er 37 grader Celsius.
• I noen tempererte klima presenteres en gjennomsnittstemperatur på 20 grader Celsius.
• Vann fryser på 0 grader Celsius og koker ved 100 grader Celsius.
• En kaffe virker varmere enn en iskrem fordi vi sammenligner temperaturen på den ene og den andre, noe som fører til at vi bestemmer at iskremen er kaldere.
• Våtte og varme dager oppfattes mer varme enn varme og tørre dager.