Temperatura este o măsură a energiei cinetice medii de translație a moleculelor unui sistem. Căldura este în mod obișnuit exprimată în oricare dintre cele două unități: caloria, o unitate metrică mai veche, și unitatea termică britanică (Btu), o unitate engleză folosită în mod obișnuit în Statele Unite. Oamenii de știință exprimă căldura în termeni de joule, o unitate utilizată pentru toate formele de energie.
Cum se adaugă căldură la o substanță în stare solidă, moleculele substanței capătă energie cinetică și temperatura substanței crește. Cantitatea de căldură necesară pentru a ridica o unitate de masă a substanței cu un grad de temperatură se numește căldura specifică a substanței. Datorită modului în care sunt definite caloria și Btu, căldura specifică a oricărei substanțe este aceeași în ambele sisteme de măsurare. De exemplu, căldura specifică a apei este de 1 calorie pe gram pe grad Celsius; adică este nevoie de 1 calorie de căldură pentru a crește temperatura unui gram de apă cu 1 grad Celsius; este, de asemenea, de 1 Btu pe livră pe grad Fahrenheit.
Când un solid atinge o anumită temperatură, se transformă în lichid. Această temperatură este o proprietate particulară a substanței și se numește punctul său de topire. În timp ce are loc tranziția solid-lichid, nu are loc nicio modificare a temperaturii. Toată căldura adăugată este convertită în energie potențială internă asociată cu starea lichidă. Cantitatea de căldură necesară pentru a transforma o unitate de masă a unei substanțe din solid în lichid se numește căldura de fuziune sau căldura latentă de fuziune a substanței respective. Ca și căldura specifică, căldura latentă este, de asemenea, o proprietate a substanței respective. Căldura latentă de fuziune pentru trecerea de la gheață la apă este de 80 de calorii pe gram.
După ce o substanță este complet transformată din solid în lichid, adăugarea ulterioară de căldură determină din nou creșterea temperaturii până când aceasta atinge punctul de fierbere, temperatura particulară la care substanța dată se transformă din lichid în gaz. În timpul tranziției de la lichid la gaz, temperatura rămâne constantă până când schimbarea este finalizată. Căldura de vaporizare, sau căldura latentă de vaporizare, este căldura care trebuie adăugată pentru a transforma o unitate de masă a substanței din lichid în gaz.
- Introducere
- Măsuri de căldură
- Transferul de căldură
- Studiu și analiză a căldurii
- Bibliografie
.