Energia, temperatura i ciepło
Energia wewnętrzna ciała to suma energii kinetycznej wszystkich jego cząsteczek plus energia potencjalna ich wzajemnego oddziaływania. Zauważasz to codziennie - hamujący samochód ma gorące koła, wiertarka nagrzewa ścianę, a pocierające o siebie dłonie robią się cieplejsze.
Temperatura to po prostu średnia energia kinetyczna chaotycznie poruszających się cząsteczek. Przeliczamy ją z °C na kelwiny dodając 273 (i odwrotnie - odejmując 273). Ciekawostką jest temperatura zera bezwzględnego (0 K), przy której zanika ruch cząsteczek - to najniższa możliwa temperatura we wszechświecie!
Ciepło może być przekazywane na trzy sposoby: przez przewodzenie (bezpośredni kontakt), konwekcję (ruch cząsteczek w płynach) i promieniowanie (bez kontaktu). Zgodnie z I zasadą termodynamiki, energię wewnętrzną ciała możemy zmienić wykonując pracę lub przekazując ciepło: ΔEw = W + Q.
💡 Ciekawostka: Ciepło właściwe substancji decyduje o tym, jak szybko się ona ogrzewa. Woda ma wyjątkowo wysokie ciepło właściwe , dlatego oceany wolno się nagrzewają, ale też wolno stygną, stabilizując klimat na Ziemi!
Ilość ciepła przekazywanego ciału możemy obliczyć ze wzoru: Q = m·c·ΔT, gdzie m to masa, c to ciepło właściwe, a ΔT to zmiana temperatury. Dzięki temu możemy przewidzieć, ile energii potrzeba, by ogrzać różne substancje.
