Что такое теплота в физике? Как обьяснить на примере?

1

Ответы (2):

2

К сожалению теплоту пока можно объяснить только на уровне механики и мат. статистики. Без мата пока никак. Я, как повар, могу объяснить на таком примере. Рассмотрим нагревание воды в чайнике на газовой плите. В результате сгорания образовавшиеся молекулы результата окисления приобретают высокую кинетическую скорость. И ударяют по дну чайника. Молекулы чайника в свою очередь тоже возбуждаются и больно ударяют по молекулам воды. Те тоже так начинают ускоряться, что рвут межмолекулярные связи и из жидкости начинают превращаться в пар. Если вовремя не прекратить это безобразие, то вся вода выкипит. Этот эксперимент повторяю каждое утро-ничего не меняется.

1

Ох... Как для всякого фундаментального понятия, для теплоты не так-то просто дать строгое объяснение.

Если чисто формально, то теплота - это мера внутренней энергии тела. Ну в общем "масло масляное", потому что теплота и есть энергия.

Если менее строго, "на пальцах", то теплота скорее является числовой характеристикой передачи энергии от одного тела к другому. Мы не можем заранее сказать, что вот это тело содержит столько-то попугаев теплоты (чем-то это сродни потенциальной энергии в механике). Но как только происходит обмен теплотой между двумя телами или системами, так сразу же появляется возможность точно определить количество переданной теплоты.

На микроуровне теплота связана с энергией теплового движения атомов и молекул среды. Передача энергии от системы к системе сопровождается и изменением средней энергии такого движения, приходящейся на одну молекулу. Обратите внимание: средней энергией. Все термодинамические величины, теплота не исключения, определены только для ансамбля из гигантского числа взаимодействующих частиц. Для ансамбля из одной частицы нельзя определить ни температуру, ни давление, ни энтропию. Энергию, да, можно, но это будет индивидуальная кинетическая энергия оной частицы. Теплота же связана именно со средней энергией, и с общим числом частиц в ансамбле.

Related posts