Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Μεταφορά θερμότητας και θερμική ισορροπία

Αφού συνδέσαμε τη θερμοκρασία με την άτακτη κίνηση των μορίων, μπορούμε τώρα να κατανοήσουμε γιατί μεταβάλλονται οι θερμοκρασίες δύο σωμάτων όταν τα φέρουμε σε επαφή μεταξύ τους (Εικ. 2.15). Μπορούμε επίσης να εξηγήσουμε γιατί η θερμότητα μεταφέρεται από το σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας στο άλλο. Βυθίζουμε ένα κρύο σώμα σε ζεστό νερό. Τι θα συμβεί στα μόρια του σώματος και στα μόρια νερού;

Αρχικά επειδή η θερμοκρασία του νερού είναι υψηλότερη από του σώματος, τα μόρια του νερού κινούνται εντονότερα από τα μόρια του σώματος. Όταν το σώμα βυθιστεί στο νερό μόρια του νερού συγκρούονται με μόρια του σώματος και κινητική ενέργεια μεταφέρεται από τα πρώτα στα δεύτερα (Εικ. 2.16). Έτσι η θερμοκρασία του νερού ελαττώνεται και του σώματος αυξάνεται. Η μεταφορά ενέργειας μεταξύ των μορίων μέσω συγκρούσεων αντιστοιχεί, στη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των σωμάτων.

Θερμότητα, η μορφή ενέργειας που μεταφέρεται από το σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας στο άλλο. Μέσα στο ζεστό νερό η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται συνεχώς ενώ η θερμοκρασία του νερού ελαττώνεται. Μετά από λίγο χρόνο, η θερμοκρασία του σώματος γίνεται ίση με του νερού και μένει σταθερή. Τότε λέμε ότι, το σώμα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το νερό. Τότε τα μόρια του σώματος έχουν ίση κινητική ενέργεια με τα μόρια του νερού και η μεταφορά θερμότητας από το νερό στο σώμα σταματά.

Για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία ενός σώματος πρέπει το θερμόμετρο να βρίσκεται σε επαφή με το σώμα μέχρι να σταθεροποιηθεί η ένδειξη του. Το θερμόμετρο δείχνει τη θερμοκρασία του σώματος όταν βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με αυτό.

Εικόνα 2.16 Μόρια του κυλίνδρου συγκρούονται με μόρια του νερού και κινητική ενέργεια μεταφέρεται από τα πρώτα στα δεύτερα.