Ingen Slik Ting Som Kaldt
på denne tiden av året snakker alle om kulde. “Kulden går rett gjennom meg.”Jeg kan ikke få kulden ut av huset.”
Det skjer bare at et av mine favorittemner i fysikk er det faktum at det ikke er noe slikt som kaldt. Nope, den finnes ikke. Hvorfor føler du deg så kald?
Det kan virke bakvendt, men du føler deg kald på grunn av varme. Det stemmer. La meg forklare. Varme er en mengde forbundet med materie, og materie er alt som har masse og tar opp plass. Du, luften rundt deg og stolen du sitter i er alle eksempler på materie.
Materie består av mindre partikler. (Disse inkluderer atomer, molekyler og ioner, men ikke bekymre deg for det for denne diskusjonen. Vi kaller dem partikler.) Disse partiklene har energi. Den totale energien til partiklene i en prøve av materie kalles termisk energi.
Termisk energi er relatert til temperatur, men de er ikke det samme. Vi bruker ordet temperatur for å beskrive hvor varmt eller kaldt noe er. Mens termisk energi beskriver en total mengde energi, beskriver temperaturen en gjennomsnittlig energi. Forskjellen her er at termisk energi avhenger av hvor mange partikler det er, mens temperaturen ikke gjør det. Så te i en kopp kan være på samme temperatur som te i en tekanne, men termisk energi i tekanne er større fordi det er mer te (flere partikler).
grunnen til at jeg nevner alt dette om termisk energi og temperatur er fordi termisk energi flyter naturlig fra stoffer ved høyere temperaturer til stoffer ved lavere temperaturer. Og termisk energi som strømmer er varme.
når varmen strømmer ut av et stoff som ikke endrer tilstand, reduseres både termisk energi og temperatur. Som et resultat blir stoffet kjøligere. Det motsatte skjer når varmen strømmer inn i stoffet. Dens termiske energi og temperatur øker, slik at stoffet blir varmere.
Med dette i tankene, tenk på å slippe en isbit i et glass vann ved romtemperatur. Etter noen minutter føles vannet kaldt fordi temperaturen har gått ned. Men det er ikke fordi isbit overført “kald” til vannet. I stedet strømmet varmen fra det varmere vannet til den kaldere isterningen. Det er den varmen som får isbiten til å smelte.
det er det samme med at du føler deg kald. Hvis du berører et objekt som et skrivebord eller utenfor benk, føles det kaldt. Det er fordi varmen strømmer ut av hånden din inn i objektet. Du føler tap av varme som ” kald.”På samme måte, hvis du går ut i luft som har lavere temperatur enn du er, vil varmen strømme fra deg inn i luften. Dette gjør at du føler deg kald. Iført en frakk eller bruke et teppe bremser flyten av varme ut av kroppen din, noe som gjør at du føler deg varmere.
så neste gang du føler deg kald, tenk på varmen du ‘ relosing. Og kanskje du kan finne en måte å bremse den ned.
forresten, varme og endringer i det er så interessant at det er en hel gren av fysikk dedikert til studien. Det kalles termodynamikk!