Temperatura si Caldura

Procesul termic este trecerea unui sistem dintr-o stare termica in alta stare termica.

Marimea ce masoara procesul termic se numeste caldura si se noteaza cu Q.

<Q>SI=Joule (J)

Caldura reprezinta transferul de energie de la o substanta la alta, sau de la un corp la altul datorita diferentei de temperatura.

Caldura poate fi transferata prin trei procese:

-prin conductie

-prin convectie

-prin radiatii

Conductia este transferul de caldura pe un obiect solid din aproape in aproape, fara transport de substanta. Este procesul datorita caruia manuirea unui vatrai (cleste de vatra) devine grea, chiar daca numai varful este in foc.

Convectia transmite caldura prin schimbul de molecule fierbinti si reci. Acesta este fenomenul prin care apa dintr-un ibric devine clocotita uniform chiar daca numai fundul ceainicului este in contact cu flacara.

Radiatia este transferul de caldura prin radiatie electromagnetica. Radiatia se poate propaga prin vid. Acesta este mecanismul prin care un semineu incalzeste o camera.

Coeficienti calorici sunt factorii de care depind de caldura.

Acestia sunt:

a)caldura specifica

b)capacitatea calorica

Caldura specifica reprezinta cantitatea de caldura necesara unui kilogram de substanta pentru a-si modifica temperatura cu un grad. Caldura specifica se noteaza cu c.

c=Q/m T <c>SI=J/kg

Capacitatea calorica reprezinta caldura necesara unui corp pentru a-si modifica temperatura cu un grad si se noteaza cu C.

C=Q/ T <C>SI=J/K sau J/C

Capacitatea calorica este o constanta, pe care o gasim in tabele sau o calculam.

Atat caldura specifica cat si capacitatea calorica sunt constante ce depind de natura materialului.

Senzatia de caldura sau frig a unei substante este cauzata de temperatura.

Temperatura arata cat de cald sau rece este un obiect. Indica viteza cu care atomii ce alcatuiesc o substanta se misca. Odata cu incalzirea viteza aceastora creste.

Conceptul de temperatura vine de la ideea de a masura relativele stari de caldura sau frig si de la observatia ca adaosul de caldura a unui corp duce la cresterea temperaturii acestuia in cazul in care nu apare fierberea sau topirea. In cazul a doua corpuri cu temperaturi diferite, caldura se va transmite de la cel mai cald la cel rece pana cand temperaturile lor sunt aceleasi.

Astfel, temperatura si caldura, desi in legatura, acestea se refera la idei diferite, temperatura fiind o proprietate a corpului, iar caldura o transmitere de energie dintre doua corpuri cu caracteristici diferite.

Unitatile de masura ale temperaturii sunt de cinci tipuri diferite:

-scara Celsius, cunoscuta si sub numele de centigrad

-scara Fahreuheit

-scara Kelvin

-scara Rankine

-scara internationala termodinamica

Una dintre primele unitati descoperite a fost aceea inventata de fizicianul german Gabriel Daniel Fahrenheit. Potrivit acestei unitati, la presiunea atmosferica normala, punctul de inghet si de topire este 32sF,iar punctul de fierbere este 212sF.

Centigradul sau unitatea Celsius, inventata de astronomul suedez Anders Celsius, si utilizat in foarte multe parti ale lumii, atribuie valoarea de 0sC punctului de inghet si 100sC punctului de fierbere.

In domeniul stiintei cea mai des utilizata unitate este cea absoluta sau Kelvinul, inventata de matematicianul si fizicianul britanic William Thompson, primul baron Kelvin. In aceasta masura zero absolut este la -273 sC, care este 0 K, intervalele de temperatura fiind identice cu cele masurate in Celsius.

Corespondenta acesteia, "Fahrenheit absolut" sau unitatea Rankine, descoperita de inginerul si fizicianul britanic William J. M. Rankine. Acesta plaseaza zero absolut la -459,69sF, care este 0 R, si punctul de inghet la 491,69R.

O scara mai consistenta din punct de vedere stiintific, bazata pe scara Kelvin, a fost adoptata in 1933.

Termometrul este un instrument utilizat la masurarea temperaturii. Inventia terometrului ii este atribuita lui Galileo Galilei.

Termometrul obisnuit este cu mercur si masoara dezvoltarea unei coloane de Hg intr-un vas de sticla, schimbarea in lungime a coloanei reprezentand diferenta de temperatura. Mercurul este des inlocuit de alcool, eter sau alte lichide.

Termometrele moderne cu alcool si mercur au fost inventate de Fahrenheit, care a propus adoptarea celei mai largi scari numite dupa el.

In 1933, fizicienii ai 31 de tari au adoptat o noua temperatura internationala cu temperaturi fixate pe puncte termice, bazata pe scara Kelvin si pe principiile termodinamicii.