Temperatura i zjawiska cieplne

Temperatura ciała to po prostu miara średniej energii kinetycznej jego cząsteczek. Gdy dwa ciała mają taką samą temperaturę, mówimy że znajdują się w równowadze termicznej. Warto zapamiętać, że woda wrze w temperaturze 100°C przy ciśnieniu 1013 hPa.

W fizyce używamy dwóch skal temperatury. Pierwsza to znana Ci skala Celsjusza (°C), a druga to skala Kelvina (K). Aby przeliczyć temperaturę z Celsjusza na Kelviny, dodajemy 273. Na przykład: 20°C = $20+273$K = 293K. Z kolei 20K = $20-273$°C = -253°C.

Zmiana energii wewnętrznej ciała (ΔEw) jest równa sumie dostarczonego ciepła (Q) i wykonanej pracy (W): ΔEw = Q+W. Ciepło może być przekazywane na trzy sposoby: przez przewodnictwo (między stykającymi się ciałami), konwekcję (ruch porcji płynu o różnych temperaturach) oraz promieniowanie (przekaz przez fale elektromagnetyczne).

Ciekawostka: Materiały takie jak diament, miedź czy stal mają wysokie przewodnictwo cieplne, natomiast powietrze, styropian czy wata są dobrymi izolatorami cieplnymi. Dlatego zimą nosimy puchowe kurtki - zatrzymują one pęcherzyki powietrza, które świetnie izolują przed utratą ciepła!

Podczas zmian stanu skupienia (topnienie, parowanie, sublimacja) dostarczanie energii cieplnej nie powoduje wzrostu temperatury substancji - cała energia jest wykorzystywana do zmiany struktury. Wrzenie to gwałtowne parowanie cieczy w całej jej objętości, nie tylko na powierzchni.