Články

Teplo


Teplotní rozsah a tepelné pocity

V našich každodenních životech jsme zvyklí se cítit horkí nebo chladní, když se dotýkáme některých objektů. Jsou to tepelné pocity.

Jsme zvyklí spojovat tyto tepelné pocity s konceptem teploty. Říkáme například, že teplota ledového kamene je nižší než teplota pečeného hovězího masa, které bylo právě odstraněno z pece.

Představte si sami sebe na místě keramických podlah. Svléknete si boty a ponožky a bosí, položíte jednu nohu na koberec a druhou přímo na keramickou podlahu. Na jedné noze se budete cítit chladně a na druhé ne. Udělejte tento experiment!

Ukázalo se, že koberec i keramická podlaha mají stejnou teplotu! To dokazuje, že náš dotyk není vždy plně spolehlivý při porovnávání teploty dvou objektů.

K měření teploty objektu a jeho vyjádření pomocí číselné stupnice je nutná vědecká metoda. Takto vznikl koncept teplotní stupnice.

Tepelná roztažnost a kontrakce

Běžným způsobem konstrukce teplotní stupnice je použití materiálu, který má teplotně závislé vlastnosti.

Zvažte například kovovou tyč ohřátou v plameni, jak je znázorněno na obrázku níže. Jak se zahřívá, tyč se zvětšila na délku. Nazývá se zvýšení objemu materiálu způsobené zahříváním tepelná roztažnost.

Po zastavení ohřevu se tyč postupně ochladí a jakmile nastane, vrátí se do původního objemu. Nazývá se zkrácení délky materiálu při poklesu jeho teploty tepelné kontrakce. Pokud je tyč umístěna v lednici, bude i nadále chladnout a smršťovat se.

Výskyt tepelné roztažnosti a kontrakce nám umožňuje říci, že délka kovové tyče závisí na teplotě. Je proto možné použít tuto lištu k sestavení teploměru. Každá délka by byla spojena s teplotou. Délka pevné kovové tyče během zahřívání nebo chlazení se však obvykle velmi málo liší.

Nejběžnější teploměry jsou založeny na koncepcích tepelné roztažnosti a kontrakce.ale místo pevného sloupce se používá kapalná kolona, ​​což je obvykle barevný alkohol nebo rtuť.

Při vystavení různým teplotám se kapalný sloupec výrazně změní v objemu. Čím delší páteř, tím větší otok a tím vyšší teplota.