Количеството топлина не е толкова просто

Ако оставите студена лъжица в чаша вряща вода, след известно време температурата й ще бъде равна на температурата на водата. Водата се охлажда малко и лъжицата, напротив, се нагрява. Температурата в тях става идентична и се балансира, количество топлина преминава от по-горещо към по-студено тяло.

От гледна точка на съвременната молекулярно-кинетична теория, енергиен трансфер към обект с ниска температура се получава от обект с висока температура. Този преход се осъществява, докато температурата и на двете тела бъде изравнена, т.е. те ще дойдат в държава термично равновесие. В действителност, концепцията за количеството топлина, която е мярка за пренос на енергия, е запазена, тъй като физиците използват понятието за топлина.

Това обаче не означава, че днес не е възможно да се ръководят от тях. Тази концепция точно характеризира процесите, протичащи при пренос на топлина. Обичайно е да обозначите количеството топлина с буквата Q и да я измерите в джаули. Или все още използват остарели измервателни единици - калории и (по-големи) килокалории. Сега, може би, трябва да докоснем малко какво ще се случи с веществото, когато извлече някаква енергия отвън.

Когато топлината се обменя, получената енергия (топлина) може да се изразходва за нагряване на веществото или предмета (чаена лъжичка в стъкло), промяна на агрегатното състояние - топене (масло в тиган) или изпаряване (каната на печката). Ясно е, че това са различни процеси и всеки от описаните явления ще изисква свое собствено количество енергия. Учените в крайна сметка установиха как е възможно да се изчисли количеството топлина, изисквано във всеки конкретен случай.

Вярно е, че и тук всичко не беше толкова просто. В случай, че общото състояние на материята не се променя, получената енергия е пропорционална на масата на тялото и температурната разлика между взаимодействащите тела. Това трябва да е ясно от следващия пример. Ако поставите лека лъжица в чаша с вряла вода, лъжицата бързо ще се нагорещи и ако лека чаша с вряла вода се постави върху масивна метална плоча, тогава температурната промяна на плочата може да бъде фиксирана само с помощта на специални устройства.

При описаната зависимост, не се взема предвид още един фактор: свойствата на самата субстанция. За да се опишат характеристиките на материала, се използва специален параметър - т.нар специфична топлина. Тази стойност характеризира количеството топлина, което трябва да се прехвърли върху веществото, за да се промени температурата му с 1 ° C. Всеки материал има тази стойност, която характеризира способността да приема (дават) топлина, собствена.

Ако в процеса на топлообмен се извърши промяна в състоянието на тялото, т.е. то се топи или се превръща в пара, в който случай те казват малко за други неща. За да се стопи веществото, върху него се полага количество топлина, наречено топлина на сливане, а за образуване на пара се дава топлината на изпаряване.

В този случай, вместо специфична топлина в изчисленията се използва специфична топлина на синтез или изпаряване. Поради тези фактори могат да бъдат намерени на количеството топлина, необходимо да разтопи или трансфери пара желаното количество вещество. За тази цел е необходимо само да се размножават стойността на специфичната топлина на топене или коефициент изпаряване на теглото на веществото. В резултат на това се получава желаното количество топлина за получаване на желания резултат (топене или изпаряване). Тези фактори лесно могат да бъдат намерени в справочните книги.

По този начин можете да опишете какво представлява концепцията за количеството топлина, какво е свързано с нея, какво изразходва и как е възможно да се определи и изчисли топлината (абсорбираната) топлина по време на различни физически процеси.