寒さのようなものはない

今年のこの時期、誰もが寒さについて話しています。 “寒さは私を通って右に行きます。”私は家の外に寒さを得ることができません。”

物理学の私のお気に入りのトピックの一つは、寒さのようなものがないという事実であることはちょうどそう起こります。 いいえ、それは存在しません。 では、なぜそんなに肌寒い感じていますか？

直感に反するように見えるかもしれませんが、あなたは熱のために寒さを感じます。 そうだな。 説明させて 熱は物質に関連する量であり、物質は質量を持ち、空間を占めるものである。 あなた、あなたの周りの空気、そしてあなたが座っている椅子はすべて物質の例です。

物質はより小さな粒子で構成されています。 （これらには原子、分子、イオンが含まれますが、この議論ではそれについて心配しないでください。 それらを粒子と呼ぶだけです。）これらの粒子はエネルギーを持っています。 物質のサンプル中の粒子の総エネルギーは熱エネルギーと呼ばれます。

熱エネルギーは温度に関係していますが、同じではありません。 私たちは、何かがどのように暖かいか冷たいかを記述するために温度という言葉を使用します。 熱エネルギーはエネルギーの総量を記述するのに対し、温度は平均エネルギーを記述する。 ここでの違いは、熱エネルギーは粒子の数に依存するのに対し、温度は依存しないということです。 したがって、カップ内の茶はティーポット内の茶と同じ温度にすることができますが、ティーポット内の熱エネルギーは、より多くの茶（より多くの粒子）があ

私が熱エネルギーと温度についてこのすべてを言及する理由は、熱エネルギーがより高い温度の物質からより低い温度の物質に自然に流れるからで 流れる熱エネルギーは熱です。

状態を変化させていない物質から熱が流出すると、その熱エネルギーと温度の両方が低下します。 その結果、物質はより冷たくなる。 熱が物質に流入すると反対のことが起こります。 その熱エネルギーと温度が上昇するので、物質は暖かくなります。

これを念頭に置いて、室温で氷を一杯の水に落とすことを考えてください。 その温度が低下しているので、数分後に、水が冷たく感じています。 しかし、それはアイスキューブが水に”冷たい”を移したからではありません。 代わりに、熱は暖かい水から冷たいアイスキューブに流れました。 アイスキューブを溶かすのはその熱です。

寒さを感じているあなたと同じです。 机や外のベンチなどの物に触れると、冷たい感じがします。 それは、熱があなたの手から物体に流れ出るからです。 あなたは”寒さ”として熱の損失を感じます。「同様に、あなたよりも低い温度の空気の中に外に出ると、熱があなたから空気中に流れます。 これはあなたが寒さを感じさせます。 コートを着用したり、毛布を使用すると、あなたの体からの熱の流れが遅くなり、暖かく感じられます。

だから、次に寒さを感じるときは、自分の熱を考えてみてください。 そして、おそらくあなたはそれを遅くする方法を見つけることができます。

ところで、熱とそれへの変化は非常に興味深いので、その研究に専念する物理学の枝全体があります。 それは熱力学と呼ばれています！