|
|
Page:27
3 . 3 חוםסגול י וקיבול חום עובדה ניסיונית ידועה היא שכאשר שני גופים , שהטמפרטורות שלהם אינן שוות , באים במגע , הגוף החם הולך ומתקרר והגוף הקר הולך ומתחמם , עד שהטמפרטורות שלהם משתוות ) . לדוגמא , צלחת של מרק חם שנמצאת באוויר הפתוח הולכת ומתקררת , בעוד האוויר שבסביבתה מתחמם ( . אומרים על הגופים הללו כי הם נמצאים במגע תרמי , וכי חום "זורם , " או עובר , מהגוף החם לגוף הקר . ניתן גם לקבוע מהי כמות החום שעברה מגוף לגוף . לפני שנתגלה כי החום הוא צורה של אנרגיה , הוגדרה , כאמור , יחידה בשם קלוריה ( calorie ) לצורך מדידת כמויות חום . קלוריה היא כמות החום שיש לספק לגרם אחד של מים , כדי להעלות את הטמפרטורה של המים 1 . 1 ° c את הקלוריה מסמנים cal ( ובעברית קל . ( ' קילו קלוריה הוא אלף קלוריות , וסימנה kcal ( או ק"ק . ( כדי להעלות את הטמפרטורה של 1 ק"ג מים במעלה אחת , יש לספק להם כמות חום של 1 קילו קלוריה . למשל , נניח שמיחם מכיל ליטר וחצי מים 1 . 5 = ) ק"ג ) בטמפרטורה . 22 ° C כדי לחמם את המים ל 98 ° 0 יש לספק להם 114 ק"ק 1 . 5 ) א ) . (( 98-22 ) בחישובים מעין אלה יש להתחשב גם בחום שסופק למיחם עצמו , כדי שיתחמם , ובחום שדלף לסביבה ( . היום נוהגים למדוד כמויות חום בג'אול , לצד הקלוריה שעדיין נמצאת בשימוש פה ושם . כבר הזכרנו בסוף סעיף 3 . 1 כי לפי הניסויים של ג'אול , וניסויים מדויקים יותר שנערכו מאז : = lkcal 4 . 184 kJ = leal 4 . 184 J כדי להעלות את הטמפרטורה של 1 . 5 ק"ג מים מ 22 ° 0 ל , 98 ° 0 דרושים ( 114000 x 4 . 184 ) 476 . 976 J או 477 kJ ( קילו ג'אול . ( יתרונה של סקלת קלווין הוא בכך , שאין בה טמפרטורות שליליות ( למשל , הטמפרטורה שבה החנקן הופך מגז לנוזל היא 196 ° C או . ( 77 K מנימוקים תיאורטיים , שאת חלקם נכיר בחלקו השני של הקורס , וכן מניסויים רבים , נובע כי הטמפרטורה 273 . 16 ° C היא גבול תחתון שאי אפשר לרדת מתחת לו . זו הטמפרטורה המינימלית האפשרית ! היא נקראת האפס המוחלט . סולם הטמפרטורה של קלווין הוגדר כך שהאפס המוחלט הוא ב , 0 ^ ולכן בשיטה זו כל הטמפרטורות מיוצגות על ידי מספרים חיוביים ) . בדרך כלל נוהגים לעגל את ה 0 . 16 ולקבוע את האפס של סקלת קלווין ב 273 ° 0 במקום ב ( .-273 . 16 ° C ההבדל בין סקלת צלזיוס לבין סקלת קלווין הוא רק במיקום של האפס . הגודל של המעלה זהה בשתיהן . לכן כשעוסקים בהפרשים בין טמפרטורות , מתקיים : ( 3 . 3 ) A 7 XK ) = AT ( ° C ) יחידת הטמפרטורה בשיטת SI היא מעלת קלווין . אולם מאחר שאין הבדל בין הגודל של מעלת קלווין לזה של מעלת צלזיוס , אפשר , במקרים רבים , להשתמש באותה נוסחה במעלות צלזיוס או במעלות קלווין ( כל עוד מדובר בהפרש בין טמפרטורות . (
|
|