Коли ми досить довго перебуваємо на сонці, ми пітніємо від спеки. Це тепло є формою енергії сонячного світла, що досягає земної поверхні. Кубики льоду також розтануть під впливом сонячного світла. Все пов’язано з температурою та теплом.
Що таке температура і тепло? Які відмінності та їх взаємозв’язок? В основному тепло - це енергія, яка рухається, тоді як температура - це лише міра для вираження ступеня нагрівання чи холоду чогось. Якщо причиною є тепло, результатом є температура.
Наприклад, танення льоду відбувається тому, що відбувається передача сонячної енергії через випромінювання. Окрім випромінювання, тепло може рухатися також шляхом провідності та конвекції.
Температура та спека
Отже, перш ніж ми обговоримо це далі, давайте спочатку зрозуміємо, що таке температура і тепло.
Тепло
Тепло - це форма енергії, яка направляється між двома або більше системами або системами та їх середовищем на основі різниці температур між ними. Тепло в джоулях. Однак часто використовується та сама одиниця калорій, що і 4,2 джоуля.
Як уже згадувалося раніше, теплообмін може відбуватися трьома шляхами, а саме провідністю, конвекцією та випромінюванням.
Провідність - це процес передачі тепла, коли тепло передається від більш гарячого кінця до більш холодного кінця предмета без фактичного руху молекул. Провідність відбувається, коли тепло рухається крізь тверду речовину.
(Читайте також: Поняття про величини та одиниці виміру)
Є кілька матеріалів, які можуть бути провідником чи ні. Хороші провідники дозволяють тепловій енергії легко протікати через провідність, наприклад залізо, срібло та мідь. Тим часом погані провідники не здатні правильно проводити теплову енергію, наприклад скло та пластик. Їх також називають ізоляторами.
Конвекція - це передача тепла в рідині від більш високої температури до нижчої через рух рідини. Конвекція може відбуватися в рідинах і газах. Зміщення конвекції супроводжується витісненням частинок, тому тверді речовини не можуть виникати.
Конвекція може відбуватися через різницю в щільності внаслідок нагрівання. Щільність холодного предмета більша, ніж щільності гарячого. Прикладом передачі тепла конвекцією є, коли ми кип’ятіть воду. Вода внизу спочатку нагріється, а потім переміститься до верхньої. Вода у верхній частині прохолодніша і має більшу масу предметів, ніж гаряча вода, тому вона падає через гравітацію.
Нарешті, передача тепла може відбуватися з радіацією. Випромінювання виникає тоді, коли для передачі тепла не потрібне будь-яке середовище, наприклад, сонячне світло, що доходить до землі. Між сонцем і землею є лише вакуум, але ми все ще можемо відчути сонячну теплову енергію.
Температура
Температура і спека пов’язані між собою, оскільки вони мають причинно-наслідковий зв’язок. Тепловіддачу можна довести і виміряти температурою. Одним із прикладів є те, що вдень повітря вночі стає спекотнішим. Це тому, що вдень Сонце випромінює теплову енергію і відчуває, що досягає землі. Але вночі ми не отримуємо сонячного світла, тому температура не така висока, як вдень.
Для вимірювання температури існує безліч інструментів, одним з яких є термометр. Температура визначається шляхом зчитування рівня рідини в термометрі за допомогою градусної шкали, знайденої на термометрі. Але зараз існує безліч цифрових термометрів, які безпосередньо показують кількість градусів вимірюваної температури. Традиційні термометри використовують принцип розширення речовин за рахунок теплової енергії.
Існує три типи термометрів для вимірювання температури, а саме клінічні термометри, лабораторні термометри та максимально-мінімальні термометри.
Клінічні термометри зазвичай використовуються для вимірювання температури тіла людини і мають обмежений діапазон. При високих температурах скло та ртуть у термометрі розширяться до рівня, що призводить до розбиття термометра. Клінічні термометри не можна використовувати для вимірювання екстремального тепла, наприклад, на місцях вогню, оскільки скло може розплавитися.
Лабораторні термометри використовують для вимірювання температури інших предметів, крім людського тіла. Температура коливається від -10oC до 110oC. Останній тип термометра - це максимально-мінімальний термометр, який використовується для вимірювання максимальної та мінімальної температур протягом доби. Зазвичай використовується для вимірювання погоди.
