Forta si Gratie

Notiuni importante despre Caldura si Temperatura

Ne referim adesea la undele (sau razele) infrarosii ca fiind caldura (sau radiatie termica). Dar ce este mai exact caldura si in ce relatie se afla ea cu ceea ce cunoastem a fi temperatura?

Caldura este energia pe care o structura materiala o are datorita agitatiei atomilor si moleculelor sale. Chiar si intr-o structura solida, atomii din interiorul structurii vibreaza, desi se mentin in pozitii de acuplaj fixe. Aceasta vibratie este generatoare de caldura.

Cu cat un corp poseda mai multa caldura, cu atat atomii se misca mai tare si structura este mai elastica. Cand un corp poseda mai putina caldura (este mai rece), atunci si structura sa este mai rigida pentru ca atomii sunt mai putin flexibili si se atrag mai puternic, vibrand intr-o masura mai mica. Practic, caldura este energia totala a miscarii moleculare dintr-o substanta.

Caldura poate fi transferata in cadrul aceleiasi structuri materiale (dintr-un loc in altul) sau intre mai multe structuri (separate una de alta). Transferul de caldura se poate intampla in 3 moduri: prin CONDUCTIE, prin CONVECTIE sau prin RADIATIE. Mai exact:

- CONDUCTIA se intampla in interiorul structurilor solide (caldura se propaga din strat in strat)
- CONVECTIA se intampla in interiorul structurilor fluide (caldura se propaga prin curenti)
- RADIATIA se intampla intre orice structuri materiale separate, aflate la distanta una de alta, indiferent de mediul care le separa (poate fi si vid - spre exemplu caldura ajunsa de la Soare pe Pamant) - radiatia elecromagnetica in contact cu o structura materiala produce agitatie moleculara si automat caldura (energie termica) in interiorul structurii.

TEMPERATURA este o masura a energiei termice medii dintr-o structura materiala. In ce sens "medii"? Moleculele structurii se misca in directii diferite, cu viteze diferite. Asta inseamna ca pe portiuni mici energiile lor se completeaza sau se anuleaza iar pe portiuni mari ajung sa se compuna intr-o rezultanta. Asadar cand observam la nivel macro, sesizam doar rezultanta a ceea ce se intampla la nivel micro, cuantificabila sub forma de temperatura medie a obiectului studiat.

Prin urmare temperatura nu depinde de numarul de particule din cadrul obiectului si nici de marimea obiectului.

Atunci cand incalzim un lichid, temperatura sa creste. De aceea suntem tentati sa credem ca marimile CALDURA si TEMPERATURA sunt unul si acelasi lucru. Nu este cazul. CALDURA reflecta Energia Termica TOTALA a unui sistem, pe cand TEMPERATURA reflecta Energia Termica MEDIE. Caldura depinde de numarul particulelor din structura, tipul lor si viteza de miscare. Temperatura nu depinde de nimic din toate acestea. De exemplu temperatura apei dintr-un pahar si respectiv dintr-o piscina poate fi aceeasi insa cantitatea de CALDURA din cele doua difera foarte mult, bazinul cu apa avand mult mai multa caldura decat paharul cu apa (deoarece cantitatea de apa este mult mai mare, asadar si agitatia termica a moleculelor din strucutra este mult mai mare, deci energia termica totala a lor este mare).

Sau, si mai interesant, desi temperatura unui ibric cu apa fiarta este de 100 de grade Celsius in timp ce temperatura unui ghetar este sub 0 grade, ghetarul inglobeaza incomparabil mai multa caldura (energie termica) decat ibricul cu apa fiarta.

Daca punem in contact doua obiecte cu temperaturi diferite, va exista un transfer de energie termica intre ele (CALDURA), de la cel cu temperatura mai ridicata la cel cu temperatura mai coborata, pana cand cele doua temperaturi vor ajunge la egalitate, reflectand o agitatie termica similara in cele doua sisteme, fapt masurabil si atestabil prin egalitatea de temperatura.