Soojusenergia

Kuumuseteadus


Soojus on energia ülekandmine ühest objektist teise temperatuuri erinevuse tõttu. Soojust saab mõõta džaulides, BTU-des (Briti soojusühik) või kalorites.

Kuumus ja temperatuur on tihedalt seotud, kuid need pole samad asjad. Objekti temperatuur määratakse selle järgi, kui kiiresti selle molekulid liiguvad. Mida kiiremini molekulid liiguvad, seda kõrgem temperatuur. Me ütleme, et kõrge temperatuuriga objektid on kuumad ja madala temperatuuriga esemed külmad.

Soojuse ülekandmine

Kui kaks elementi on ühendatud või üksteist puudutanud, kannavad nende molekulid energiat, mida nimetatakse soojuseks. Nad püüavad jõuda punkti, kus mõlemal on sama temperatuur. Seda nimetatakse tasakaaluks. Kuumus voolab kuumemast objektist külmemasse. Kuumamas objektis olevad molekulid aeglustuvad ja külmema objekti molekulid kiirenevad. Lõpuks jõuavad nad punkti, kus neil on sama temperatuur.

See juhtub kogu aeg teie ümber. Näiteks kui võtate jääkuubiku ja panete selle sooja sooda sisse. Jääkuubik muutub soojemaks ja sulab, samas kui sooda jahtub.

Kuumad objektid laienevad



Kui midagi kuumaks läheb, siis see laieneb või muutub suuremaks. Samal ajal kui midagi külmemaks läheb, siis see kahaneb. Seda vara kasutatakse tootmiseks elavhõbe termomeetrid. Termomeetri joon on tegelikult vedel elavhõbe. Kui vedelik kuumeneb, siis see laieneb ja tõuseb termomeetris, et näidata kõrgemat temperatuuri. Temperatuuri mõjul paisumine ja kokkutõmbumine võimaldab termomeetril töötada.

Soojusjuhtivus

Kui soojus kandub ühest objektist teise, nimetatakse seda juhtivuseks. Mõni materjal juhib soojust paremini kui teine. Näiteks metall on hea soojusjuht. Kasutame küpsetamiseks pottides ja pannides metalli, kuna see viib leegilt tuleva kuumuse kiiresti meie toidule. Riie, nagu tekk, pole hea soojusjuht. Kuna see pole hea dirigent, töötab tekk öösel soojana, kuna see ei vii meie kehasoojust külma õhu kätte.

Mateeria muutuv seisund

Kuumus mõjutab aine olekut. Materjal võib olekut muuta kuumuse või temperatuuri põhjal. Aine võib sõltuvalt selle temperatuurist võtta kolm seisundit: tahke, vedel ja gaasiline. Näiteks kui vesi on külm ja selle molekulid liiguvad väga aeglaselt, on see tahke aine (jää). Kui see mõnda soojendab, sulab jää ja vesi muutub vedelaks. Kui lisate veele palju soojust, liiguvad molekulid väga kiiresti ja sellest saab gaas (aur).