Wärme und Temperatur

Wärme und Temperatur

Wärme und Temperatur sind eng miteinander verbunden. Der wichtigste Unterschied zwischen diesen beiden Konzepten besteht darin, dass Wärme mit der thermischen Energie eines Körpers zusammenhängt, während die Temperatur mit molekularer kinetischer Energie zusammenhängt.

Die Wärme zeigt den Wärmeenergieübertragung zwischen den Molekülen desselben Systems an und kann in Joule gemessen werden. Was Wärme misst, ist, wie sich die Energie bewegt. Ein Objekt erhält oder verliert Wärme, aber es kann nicht heiß sein.

Andererseits beschreibt die Temperatur die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle innerhalb eines Systems und kann in Grad Celsius, Kelvin und Fahrenheit gemessen werden. Temperatur ist eine physische Eigenschaft eines Objekts.

Hitze

Temperatur

Definition

Energie, die von einem Körper auf einen anderen übertragen wird.

Maß für Wärme oder Kälte eines Objekts oder Körpers.

Messeinheiten

Jaoule, Kalorien.

Kelvin, Celsius, Fahrenheit.

Messmaßnahmen

Kalorimeter.

Thermometer, Thermos.

Beispiele

Eine leichte Lampe, die Wärme ausgibt.

Menschliche Körpertemperatur, Wassertemperatur.

Was ist Hitze?

Wärme ist die Energie, die aufgrund der Temperaturdifferenz von einem Körper in einen anderen übertragen wird. Wenn sich zwei Körper mit unterschiedlicher Temperatur nähern, wird die Energie übertragen, so dass die Wärme vom heißesten Objekt zum kältesten fließt. 

Wärmeübertragungsformen

Es gibt drei Möglichkeiten, wie Wärme übertragen werden kann. Das erste ist das Fahrübertragung, was in Festkörpern oder Flüssigkeiten auftritt, die in Ruhe sind. Der zweite ist das Konvektionsübertrag, was in Flüssigkeiten oder sich beweglichen Gasen auftritt. Der dritte ist das Strahlungsübertragung, Was passiert ohne Trägermaterial. 

Fahren

Wärmeleitung ist ein Prozess der Energieübertragung von einem Teilchen zum anderen, das auftritt, während beide in direktem Kontakt stehen. Ein Bereich mit größerer kinetischer Energie überträgt die thermische Energie in einen Bereich, der eine geringere kinetische Energie aufweist.

Hochgeschwindigkeitspartikel kollidieren mit niedrigen Geschwindigkeitspartikeln und erhöht ihre kinetische Energie. Diese Art der Wärmeübertragung tritt auf, wenn physischer Kontakt zwischen zwei Körpern oder Objekten besteht. 

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Konvektion

Konvektionswärmeübertragung tritt auf, wenn sich die Moleküle einer Flüssigkeit von einem Bereich mit einer höheren Temperatur zu einer anderen mit einem niedrigeren bewegen. Während die Temperatur zunimmt, nimmt auch die Flüssigkeit zu, was als Verschiebung bezeichnet wird.

Das klarste Beispiel ist das kochende Wasser, bei dem sich die dichtesten Moleküle am Boden bewegen und sich weniger dichte Moleküle nach oben bewegen und eine kreisförmige Bewegung erzeugen.

Strahlung

Strahlungswärmeübertragung ist in unserem täglichen Leben sehr vorhanden, da sie durch die Emission elektromagnetischer Wellen erzeugt wird. Wellen nehmen Energie in den Körper, der ihn emittiert. 

Strahlung kann durch ein festes oder flüssiges Medium auftreten und ist das Ergebnis der zufälligen Bewegung der Moleküle. Um es ein Gerät namens Thermoelement messen zu können.

Wie wird Wärme gemessen??

Die Einheiten zur Messung der Wärmeübertragung sind die Joule im internationalen Metriksystem, die Kalorien, die in wissenschaftlichen oder technologischen Anwendungen verwendet wird. 

Joule

Die Joule entspricht der Energie, die in ein Objekt übertragen wird, wenn die Kraft eines Newton in Richtung seiner Bewegung entlang eines Messgeräts auf sie wirkt. 

Kalorie

Die Kalorie ist definiert als die Wärmemenge, die ein Gramm Wasser absorbieren muss, um seine Temperatur auf einen Celsius -Grad zu erhöhen.

Instrument zur Messung der Wärme

Um die Wärmeübertragung zu messen, kann ein Kalorimeter verwendet werden, ein Gerät, das die während einer Reaktion erzeugte Wärmemenge misst. Mit einem Kalorimeter können Sie die Wärmemenge angeben oder die einen Körper liefert, sowie die Wärmemenge, die freigesetzt oder absorbiert wird. 

Beispiele für Wärme

  • Ein häufiges Beispiel für das Fahren ist der Prozess des Erhitzens einer Pfanne auf dem Herd. Die Brennerwärme wird auf die Oberfläche der Pfanne übertragen.
  • Eine weitere tägliche Situation mit Wärmeübertragung durch Fahren wird beim Gehen ohne Schuhe gegeben. Das Material, auf dem es erwärmt wird, wird auf die Füße übertragen.
  • Kupferrohre können verwendet werden, um Wärme sehr effizient in ein Haus zu übertragen, sodass es üblich ist, in thermischen Geräten zu sein.
  • Mit Diamantpulver können Sie elektronische Geräte zur Übertragung der Wärme vorbereiten, ohne die empfindlichsten Bereiche des Mechanismus zu beeinflussen und somit Überhitzung zu verhindern. 
  • Die Wärme durch Strahlung kann auftreten, wenn sie nahe am Feuer bleibt, da die Wärme von der Quelle übertragen wird, die beispielsweise ein Feuer sein kann, auf den Körper, der in der Nähe bleibt.
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Wie ist die Temperatur?

Die Temperatur ist das Maß für Wärme oder Kälte eines Objekts oder Körpers, das unter Bezugnahme auf einen Standardwert festgelegt wird. Es ist eine Eigenschaft, die thermische Energie manifestiert und in allen Materie vorhanden ist.

Wie wird die Temperatur gemessen??

Die Grundeinheit zur Messung der Temperatur ist Kelvin (K). Die Skala kann auch verwendet werden Celsius (C) ist der Wert von 0 Grad Celsius der Wert, der dem Einfrierpunkt des Wassers entspricht. In den Vereinigten Staaten ist die häufigste Skala die Fahrenheit (F), wobei der Wassereinfrierpunkt 32 Grad Fahrenheit entspricht.

Kelvin

Die Kelvin -Skala ist die am häufigsten verwendete Absolutskala weltweit und wird mit dem dritten Gesetz der Thermodynamik definiert. Da es sich um eine absolute Skala handelt, haben die mit Kelvin aufgezeichneten Temperaturen keine Noten. Der Nullpunkt der Skala ist der absolute Nullpunkt.

Jede Einheit in dieser Skala ist 1 Teil zwischen 273.16 Teile der Differenz zwischen absolutes Null- und dreifacher Wasserpunkt.

Celsius

Celsius -Abschlüsse werden auch als Celsius -Grad bezeichnet und ist eine Skala von 0 für den Wassereinfrierpunkt und 100 für seinen Siedepunkt.

Diese Skala wurde von einem schwedischen Astronom erfunden.

Fahrenheit

Die Fahrenheitskala basiert auf 32 Grad für das Einfrieren von Wasser und 212 Grad für den Siedepunkt. Es wird hauptsächlich in den Vereinigten Staaten verwendet, während Celsius im Rest der Welt und auch in wissenschaftlicher Forschung vorherrscht.

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Diese Skala ist auf den deutschen Physiker Daniel Gabriel Fahrenheit zurückzuführen, der die Temperatur einer Mischung aus Eis und Salz als Null seiner Skala betrachtete.

Instrumente zur Messung der Temperatur

Das häufigste Instrument zur Messung der Temperatur ist Glas Thermometer, das besteht aus einem Glasrohr, das mit Quecksilber oder mit einer anderen Flüssigkeit gefüllt ist. Durch Erhöhen der Temperatur dehnt sich die Flüssigkeit aus und ermöglicht die Bestimmung der Temperatur bei der Messung des Volumens der Flüssigkeit.

Ein weiteres Instrument, das verwendet werden kann, ist Thermoelement, Ein Sensor, der aus zwei verschiedenen Metallen besteht, die an einem Ende vereint sind. Wenn diese Vereinigung abkühlt oder sich erwärmt, erzeugt sie eine Spannung proportional zur Temperatur.

Der Thermistoren Sie erfassen die Temperatur dank eines Halbleitermaterials, das eine Änderung des Widerstands bei der Temperaturschwankungen aufweist. Diese Arten von Instrumenten sind sehr stabil und behalten im Laufe der Zeit ihre Leistung bei.

A Pyrometer oder Laserthermometer kann die Temperatur messen, ohne direkt in Kontakt mit dem Material zu sein. Diese Instrumente werden häufig in industriellen Prozessen verwendet.

Temperaturbeispiele

  • Die reguläre Temperatur eines menschlichen Körpers beträgt 37 Grad Celsius.
  • In einigen gemäßigten Klimazonen wird eine durchschnittliche Temperatur von 20 Grad Celsius vorgestellt.
  • Das Wasser friert bei 0 Grad Celsius ein und kocht bei 100 Grad Celsius.
  • Ein Kaffee scheint heißer als ein Eis, weil wir die Temperatur des einen vergleichen, was uns dazu führt, dass das Eis kälter ist.
  • Nasse und heiße Tage werden mehr Hitze als heiße und trockene Tage wahrgenommen.