//////

Miesięczne archiwum: Sierpień 2009

ENERGIA CIEPLNA

Jest to energia cieplna lub, prościej mówiąc, ilość ciepła zawarta w układzie, ciepło bowiem jest ni­czym innym, jak tylko energią chaotycznego ruchu jego składników. Jeśli dane jest całkowite ciepło zawarte w układzie, to możemy wyprowadzić najbardziej prawdopodobny rozkład energii czy pędu między poszczególnymi; cząstkami lub kwantami i na tej podstawie wywieść pewne średnie wielkości, takie jak średnia energia kinetyczna cząstki lub średnia amplituda jej fali. Możemy także obliczyć sto-‚ pień nieuporządkowania. Jeśli wzrasta ilość cie­pła w układzie, to wzrasta liczba możliwych sposobów rozłożenia cząstek i kwantów między dozwolone stany energetyczne, co oznaczą: większy stopień nieuporządkowania. Tak więc całkowita ilość ciepła zawartego w układzie okazuje się bardzo ważną wielkością, którą: powinno się określić w przypadku każdego układu.

ILOŚĆ CIEPŁA W CIELE

Na nieszczęście okazuje się, że określanie; ilości ciepła w ciele ma bardzo małe znaczenie? w praktyce. Gdy wchodzimy do zimnego po­koju i komentujemy fakt, że czuje się chłód,; nie mamy na myśli ilości ciepła w tym pokoju. Wielki zimny pokój może bowiem zawierać więcej ciepła niż mały ciepły pokój. Zwraca* my uwagę na temperaturę. Gdy przeprowadza­my badania nad ciepłem, nie zauważamy, aby przepływało ono zawsze z ciał zawierających większą ilość ciepła do ciał zawierających mniejszą jego ilość. Gdyby tak było, ciepło by się przelewało z naszego zimnego pokoju do włączonego elektrycznego piecyka, a nie na odwrót. Wielkością, która określa kierunek przepływu ciepła, jest różnica temperatur, a nie różnica między całkowitymi ilościami energii. Ciepło zawsze płynie z ciał o wyższej tempe­raturze do ciał o niższej temperaturze.

CIAŁO JEST GORĄCE

Ciało jest gorące, jeśli jego temperatura jest wyso­ka. To temperatura ma ważne znaczenie, nie zaś ilość ciepła. Lecz czym jest temperatura i czym różni się od ilości ciepła? Temperaturę bezpośrednio oce­niamy za pomocą naszych zmysłów. Konstru­ujemy też przyrządy pomiarowe, znane jako termometry, do wyznaczania jej wysokości. Ze wszystkich właściwości, które można wiązać z cieplnym zachowaniem się ciał, temperatura jest najbardziej znacząca. A jednak w naszym statystycznym modelu nie było żadnej wzmian­ki, która mogłaby wyjaśnić, czym jest tempe­ratura. Mówiliśmy o układach, posługując się takimi terminami, jak liczba i rodzaj cząstek (atomy, cząsteczki, elektrony), rodzaj kwantów (fonony, fotony), stan energetyczny, całkowita ilość energii, najbardziej prawdopodobny roz­kład i stopień nieuporządkowania.