Nhiệt năng


Khoa học về nhiệt

Nhiệt là sự truyền năng lượng từ vật này sang vật khác do sự chênh lệch về nhiệt độ. Nhiệt có thể được đo bằng jun, BTU (đơn vị nhiệt của Anh) hoặc calo.

Nhiệt độ và nhiệt độ có liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng chúng không giống nhau. Nhiệt độ của một vật được xác định bởi tốc độ chuyển động của các phân tử của nó. Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao. Ta nói vật có nhiệt độ cao thì nóng và vật có nhiệt độ thấp thì lạnh.

Truyền nhiệt

Khi hai vật kết hợp hoặc chạm vào nhau, các phân tử của chúng sẽ truyền năng lượng gọi là nhiệt. Họ sẽ cố gắng đến một điểm mà cả hai đều có cùng nhiệt độ. Đây được gọi là trạng thái cân bằng. Nhiệt sẽ truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn. Các phân tử trong vật nóng hơn sẽ chậm lại và các phân tử trong vật lạnh hơn sẽ tăng tốc. Cuối cùng chúng sẽ đạt đến điểm mà chúng có cùng nhiệt độ.

Điều này xảy ra mọi lúc xung quanh bạn. Ví dụ, khi bạn lấy một viên đá và cho vào một cốc soda ấm. Đá viên sẽ trở nên ấm hơn và tan chảy, trong khi soda sẽ nguội đi.

Đối tượng nóng mở rộng

Khi một cái gì đó nóng hơn, nó sẽ nở ra, hoặc lớn hơn. Đồng thời, khi một thứ gì đó trở nên lạnh hơn, nó sẽ co lại. Thuộc tính này được sử dụng để làm thủy ngân nhiệt kế. Vạch trong nhiệt kế thực chất là thủy ngân lỏng. Khi chất lỏng trở nên nóng hơn, nó sẽ nở ra và tăng lên trong nhiệt kế để hiển thị nhiệt độ cao hơn. Đó là sự giãn nở và co lại do nhiệt độ cho phép nhiệt kế hoạt động.

Sự dẫn nhiệt

Khi nhiệt truyền từ vật này sang vật khác, hiện tượng này được gọi là sự dẫn truyền. Một số vật liệu dẫn nhiệt tốt hơn những vật liệu khác. Ví dụ, kim loại là chất dẫn nhiệt tốt. Chúng ta sử dụng kim loại trong nồi, chảo để nấu ăn vì nó sẽ chuyển nhiệt từ ngọn lửa đến thức ăn của chúng ta một cách nhanh chóng. Vải, giống như một tấm chăn, không phải là chất dẫn nhiệt tốt. Vì nó không phải là chất dẫn điện tốt nên chăn có tác dụng giữ ấm rất tốt cho chúng ta vào ban đêm vì nó sẽ không dẫn nhiệt từ cơ thể chúng ta ra ngoài không khí lạnh.

Trạng thái thay đổi vấn đề

Nhiệt có tác động đến trạng thái của vật chất. Vật chất có thể thay đổi trạng thái dựa trên nhiệt hoặc nhiệt độ. Có ba trạng thái mà vật chất có thể diễn ra tùy thuộc vào nhiệt độ của nó: rắn, lỏng và khí. Ví dụ, nếu nước lạnh và các phân tử của nó chuyển động rất chậm, nó sẽ là một chất rắn (băng). Nếu nó ấm lên, băng sẽ tan chảy và nước trở thành chất lỏng. Nếu bạn thêm rất nhiều nhiệt vào nước, các phân tử sẽ chuyển động rất nhanh và nó sẽ trở thành chất khí (hơi nước).