אנו מסבירים מהו חום ומהן יחידות החום. ההבדלים ביניהם עם טמפרטורה, סוגי חום ודוגמאות.
מה זה חום
חום הוא סוג של אנרגיה המועברת באופן ספונטני בין אזורים שונים בגוף או מגוף אחד למשנהו.
בתֶרמוֹדִינָמִיקָה, "חום" פירושו "העברת אנרגיה". להעברה זו יש תמיד כיוון המוגדר על ידי הפרש הטמפרטורה בין הגופים. חום זורם מהגוף החם יותר אל הקר יותר, על מנת להגיע לטמפרטורת שיווי משקל.
ניתן להעביר חום בשלוש דרכים שונות:
- קרינה תרמית. חום מתפשט דרךגלים אלקטרומגנטית. כל הגופים פולטים חום בדרך זו, אלא אם כן הם נמצאים בטמפרטורה השווה לאפס המוחלט, 0 קלווין.
- הולכה תרמית. החום מועבר על ידי תסיסה שלמולקולות, מה שגורם לטמפרטורה לעלות, אשרנוזלים להתאדות, שהמוצק הם מתמזגים והגופים מתרחבים.
- הסעה תרמית. חום מועבר דרך תְנוּעָה של א נוֹזֵל, שכן זה יכול להיות גז ונוזל. למשל, כאשר מחממים מים בסיר, החלק שנמצא במגע עם הבסיס שלו עולה תוך כדי חימום, בעוד המים מהמשטח זורמים לצדדים כשהם מתקררים ותופסים את המקום שהשאיר החלק החם.
יחידות חום
כמו חום הוא העברתאֵנֶרְגִיָה, ניתן למדוד כעלייה או אובדן אנרגיה. מסיבה זו, ניתן למדוד אותו באותה יחידה כמו כל סוג אחר של אנרגיה: הג'ול (שבנוסף לחום, משמש למדידת עבודה ואנרגיה).
למדידת חום משתמשים בשתי יחידות נוספות:
- קָלוֹרִיָה. הקיצור שלו הוא ליים y מייצג את כמות האנרגיה הדרושה להגדלת 1 גרם שלמים ב-1 מעלות צלזיוס.
- קילוקלוריה. מְקוּצָר קק"ל y מייצג את האנרגיה הדרושה כדי להעלות 1 קילוגרם מים ב-1 מעלות צלזיוס.
הבדל בין חום לטמפרטורה
חום וטמפרטורה הם דברים שונים, למרות שהם קשורים זה לזה באופן הדוק. חום הוא העברה של אנרגיית תרמית שעובר מגוף שיש לו טמפרטורה גבוהה יותר לגוף עם טמפרטורה נמוכה יותר.
טמפרטורה, לעומת זאת, היא הכמות הפיזית המודדת את המצב התרמי של הגוף והגוףאנרגיה קינטית של המולקולות המרכיבות אותו.
הטמפרטורה, בתוך מערכת יחידות בינלאומית, ניתן למדוד משלושה סולמות שונים: קלווין,צֶלסִיוּס ופרנהייט.
סוגי חום
חום רגיש אינו מפריע למצב או למבנה המולקולרי של הגוף.
ניתן לזהות סוגים שונים של חום. כמה מהם הם הבאים:
- חָבוּי. זוהי האנרגיה הדרושה כדי לשנות את השלב של מסוים כרך של א חומר, כלומר, מצבו (מוצק, נוזלי או גזי). בשינוי המצב ממוצק לנוזל, חום סמוי נקרא דה היתוך. בשינוי המצב מנוזל לגז, חום סמוי נקרא חום של הִתאַדוּת. מעברים אלו מתרחשים ללא שינויים בטמפרטורה.
- רָגִישׁ. החום היוצר שינוי בטמפרטורה של הגוף הוא שתופס אותו אך אינו מפריע למבנה המולקולרי שלו או מייצר שינויי פאזה.
- מיובש. הוא מורכב מא שיטה עיקור תרמי שיוצר פנימהמיקרואורגניזמים שנותנים לגוף אפקט דומה לאפייה.
- ספֵּצִיפִי. זוהי כמות החום הנדרשת כדי להעלות את הטמפרטורה של גרם אחד של חום במעלה אחת. מסה של אמתחם.
- טוחנות ספציפית. זוהי כמות החום הנדרשת כדי להעלות את הטמפרטורה של א חֲפַרפֶּרֶת מסה של תרכובת.
דוגמאות לחום
כמה מצבים יומיומיים שבהם קיים העברת חום או אנרגיה עשויים להיות הבאים:
- בעת גיהוץ בגדים. לאחר חיבור המכשיר, הוא מעלה את הטמפרטורה שלו, בא במגע עם הבד ומסייע בהעלמת קמטים.
- מתה ועד כוס. כאשר מגישים תה חם בכוס, המים מעבירים אליו את החום והכוס מעלה את הטמפרטורה שלו (שכפות הידיים קולטות בדרך כלל).
- על ידי הגשת אוכל בצלחת. אם הצלחת עשויה מקרמיקה או חומר מוליך אחר, האוכל המוגש עליה יוביל את החום.
- חול על החוף. הטמפרטורה שמקרינה השמש נספגת בגרגרי החול והחום הזה מועבר, למשל, לכפות הרגליים.
- מהמים ועד קוביית הקרח. כאשר קוביית קרח נזרקת לתוך קנקן מים, המים מעבירים את החום שלהם בהולכה, ולכן הקובייה מתחילה להימס.
- כאשר ממיסים שוקולד ביד. כאשר אדם מחזיק חתיכת שוקולד לזמן מה, היא מתחילה להימס כתוצאה מהעברת חום הגוף.
- על ידי הרתחת מים בקומקום. החום מהלהבה מועבר לבסיס הקומקום, אשר מועבר למים והמים מגיעים אל נקודת רתיחה.
- נורה דולקת. כאשר המנורה דולקת, היא פולטת חום במהירות.