nie ma czegoś takiego jak przeziębienie

o tej porze roku wszyscy mówią o przeziębieniu. “Zimno przechodzi przez mnie.”Nie mogę pozbyć się zimna z domu.”

Zdjęcie australijskiego psa bydła na zewnątrz w śniegu w czerwonym szaliku.

tak się składa, że jednym z moich ulubionych tematów w fizyce jest fakt, że nie ma czegoś takiego jak zimno. Nie, Nie istnieje. Więc dlaczego czujesz się tak chłodno?

to może wydawać się sprzeczne z intuicją, ale czujesz zimno z powodu ciepła. Zgadza się. Pozwól mi wyjaśnić. Ciepło jest ilością związaną z materią, a Materia jest wszystkim, co ma masę i zajmuje przestrzeń. Ty, powietrze wokół ciebie i krzesło, na którym siedzisz, są przykładami materii.

materia składa się z mniejszych cząstek. (Obejmują one Atomy, cząsteczki i jony, ale nie martw się o to w tej dyskusji. Nazwiemy je cząstkami.) Cząstki te mają energię. Całkowita energia cząstek w próbce materii nazywana jest energią cieplną.

energia cieplna jest związana z temperaturą, ale nie są one takie same. Używamy słowa Temperatura, aby opisać, jak ciepłe lub zimne jest coś. Podczas gdy energia cieplna opisuje całkowitą ilość energii, temperatura opisuje średnią energię. Różnica polega na tym, że energia cieplna zależy od ilości cząstek, podczas gdy temperatura nie. Tak więc herbata w filiżance może być w tej samej temperaturze co herbata w czajniczku, ale energia cieplna w czajniczku jest większa, ponieważ jest więcej herbaty (więcej cząstek).

zdjęcie przedstawiające czarny czajniczek obok czarnego kubka.

powodem, dla którego wspominam to wszystko o energii cieplnej i temperaturze, jest to, że energia cieplna przepływa naturalnie z substancji o wyższych temperaturach do substancji o niższych temperaturach. A energia cieplna, która płynie, to ciepło.

Diagram pokazujący strzałki oznaczone jako ciepło wskazujące od pudełka oznaczonego cieplej do pudełka oznaczonego chłodniej.

gdy ciepło wypływa z substancji, która nie zmienia stanu, zarówno jej energia cieplna, jak i temperatura spadają. W rezultacie substancja staje się chłodniejsza. Odwrotnie dzieje się, gdy ciepło przepływa do substancji. Jego energia cieplna i wzrost temperatury, więc substancja staje się cieplejsza.

rysunek przedstawiający kostkę lodu w pojemniku z wodą. Etykiety wskazują przepływ ciepła z wody do kostki lodu.

Mając to na uwadze, pomyśl o wrzuceniu kostki lodu do szklanki wody o temperaturze pokojowej. Po kilku minutach woda czuje się zimna, ponieważ jej temperatura spadła. Ale to nie dlatego, że kostka lodu przeniosła “zimno” do wody. Zamiast tego ciepło płynęło z cieplejszej wody do chłodniejszej kostki lodu. To właśnie ciepło powoduje stopienie się kostki lodu.

tak samo jest z zimnem. Jeśli dotkniesz przedmiotu, takiego jak biurko lub ławka na zewnątrz, poczujesz zimno. To dlatego, że ciepło wypływa z Twojej ręki do obiektu. Odczuwasz utratę ciepła jako ” zimno.”Podobnie, jeśli wyjdziesz na zewnątrz w powietrze, które jest w niższej temperaturze niż jesteś, ciepło będzie płynąć z Ciebie do powietrza. To sprawia, że czujesz się zimno. Noszenie płaszcza lub koca spowalnia przepływ ciepła z ciała, dzięki czemu czujesz się cieplej.

więc następnym razem, gdy poczujesz zimno, pomyśl o upale. I może znajdziesz sposób, żeby to spowolnić.

nawiasem mówiąc, ciepło i zmiany w nim są tak interesujące, że istnieje cała gałąź fizyki poświęcona jego badaniu. To się nazywa Termodynamika!

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.