Kuumus vs temperatuur
Kuumus ja temperatuur on kaks mõistet, mida kasutatakse füüsika ja keemia uurimisel väga sageli. Need kaks mõistet viitavad objekti samale füüsilisele olekule, kuid erinevad üksteisest paljuski. Inimesed kasutavad termineid vahetatult, mis on ekslik. Muidugi suureneb keha soojus, kui selle temperatuur tõuseb, kuid objekti energia mõistmiseks on see vajalik nende kahe erinevuse mõistmiseks.
Kuumus
Soojus on keha koguenergia, nii potentsiaalne kui ka kineetiline energia. Potentsiaalne energia on salvestatud energia, kineetiline aga liikuv energia. Seda mõõdetakse džaulides (J).
Temperatuur
Temperatuur on objekti molekulide kineetilise energia mõõt. See on arv, mis on seotud energiaga, kuid pole energia ise. Seda mõõdetakse mitmetes ühikutes nagu Kelvin, Fahrenheit ja Celsius.
Kui kehasse tuuakse soojus, liiguvad selle molekulid kiiremini. Molekulid põrkuvad üksteise vastu, mis toodab rohkem soojust ja keha temperatuur tõuseb. Nende kokkupõrgete mõõt on temperatuur. See tähendab, et temperatuuri muutus põhjustab kehale soojuse kandmist. Soojuse sisestamine võib põhjustada faasimuutusi, näiteks jää sulamine, muutudes veeks ilma temperatuuri muutusteta.
Soojus on kehasse sisestatud energia ja see mõõdab kogu keha energiat, samal ajal kui temperatuur mõõdab ainult keha molekulide kineetilist energiat.
Temperatuur on intensiivne omadus, soojus aga ulatuslik omadus. Seda saab seletada näitega. Kui vee keemistemperatuur on 100 kraadi, jääb see samaks, kas keedame ühe liitri või 50 liitrit vett. Kuid 1 liitri vee keetmisel tekkiv soojushulk on väiksem kui soojusel, mis tekib siis, kui 50 liitrit vett keedetakse 100 kraadini.
Teine näide kuumuse ja temperatuuri erinevusest on kasutatud ilutulestik. Kui süütate säde, näeme, et sädemest tuleb maha sädemeid. Need on väljutatud metallosakesed, mille temperatuur võib tõusta kuni 3000 kraadi C. Isegi kui mõni neist sädemetest puudutab teie keha, ei ole te põlenud, kuna need sisaldavad väga vähe massi ja ei ole seega võimelised soojust sisaldama. Ehkki nende sädemete temperatuur on nii kõrge, on neis sisalduv soojushulk väga väike.
Soojuse mõõtmise valem on järgmine
Q = CMT
Kus Q on soojus, C on erisoojusvõimsus, M on keha mass ja T on selle temperatuur.
• Kuigi soojus on energia vorm, on temperatuur keha kuumuse näitaja.
• Temperatuur on otseselt proportsionaalne keha kuumusega, nii et soojuse sisseviimisel tõuseb keha temperatuur.
