Пређи на главни садржај

Топлота

Реч калорија води порекло од кованице калорик - флуидне супстанце коју, као се сматрало у XVIII веку, садрже сви објекти, а постаје предмет размене ако су на различитим температурама. Са нарастањем експерименталних чињеница калорику су додавана различита својства, тако да се дефиниција ове супстанце усложњавала и постало је јасно да треба нешто променити у схватању топлоте. Савремено схватање је проистекло из статистичке физике и развојем индустријске револуције.
Мотив приказа који следи представља шоља испуњена топлим чајем у којој се налази кашика. Присутна су три начина преношења унутрашње енергије, односно простирања топлоте:


Струјање (конвекција) је приказано подизањем водене паре изнад шоље. Црвена боја посуде означава емисију унутрашње енергије путем инфрацрвеног зрачења. Последњи део записа тиче се провођења (кондукције) кроз кашику, где су приказани атоми који осцилују око равнотежних положаја и слободни електрони. Премда је допринос електрона провођењу топлотне енергије већи у односу на атоме, у анимацији су честице третиране равноправно.

Због чега се пржени кромпирићи споро хладе?
Пре свега због присуства воде у кромпирићима. Вода поседује висок специфични топлотни капацитет, односно потребна је већа количина топлоте да би се извесна маса загрејала за 10C у поређењу са, на пример, једнаком масом камена. Обично се наводи да се вода спорије загрева (и хлади). Ова појава се тумачи релативно ниском моларном масом воде, што значи да је у јединици масе присутно више молекула. Кретања атома у молекулу воде су сложена и на то утиче апсорбована (емитована) топлота. Дакле, због великог броја молекула и сложености кретања атома у молекулу, вода поседује способност апсорпције велике количине топлоте.
Облик и величина кромирића, као и збијеност у тањиру, доприносе спором хлађењу. Ако би кромпириће исецкали свакако би се брже охладили. Можда и танка кора која се формира током пржења доприноси споријем хлађењу.

Коментари

Популарни чланци

Феромагнетици, парамагнетици и дијамагнетици

Упрошћена слика електрона у атому приказује ову честицу на начин да се обрће дуж орбитале, око језгра брзином сталне бројне вредности, али и око своје осе (спин). С обзиром да је електрон наелектрисан, током кретања ствара два магнетна поља: једно настаје због кретања око језгра, а друго због обртања око своје осе. Та два магнетна поља одређују магнетни (диполни) моменти- орбитални и спински. Ова величина је својствена и честицама у атомском језгру, али је њихов допринос укупном магнетном моменту атома знатно мањи те није битан за тумачење магнетних особина материјала. Стрелицама су приказани укупни магнетни моменти атома - као збир магнетних момената електрона.


Код материјала који припадају групи дијамагнетика, атоми не поседују магнетни момент (или је веома слаб) када материјал није изложен дејству магнетног поља. Међутим, у магнетном пољу, као што запис приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници су в…

Бернулијева једначина

Данијел Бернули се бавио физиком, математиком, астрономијом, филозофијом и медицином. Како ли му је то полазило за руком? У физици је познат као истраживач својстава флуида. Применом закона одржања енергије проистиче да је за промену кинетичке и гравитационе потенцијалне енергије делића флуида потребно да постоји рад извора енергије, који се испољава путем разлике у статичким притисцима флуида.  Облик Бернулијеве једначине у гимназијској физици подразумева флуид без трења између слојева, да није стишљив и не размењује топлотуса околином.


Постоји неколико занимљивих примера примене Бернулијеве једначине. Видео запис приказује опструјавање авионског крила помоћу приказа струјних линија. Иако ваздушна струја у овом случају није идеалан флуид, могуће је приближити Бернулијево откриће младим нараштајима.  Запажамо да се ваздушна струја цепа на предњој ивици. Део струје испод крила има једноставну путању, али путања делића изнад горњег дела је сложенија, јер је горња површина крила закривљ…

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Карноов циклус

На почетку индустријске револуције постојала је потреба да се унапреди рад парне машине и ефикасност. Сади Карно, физичар и официр у француској војсци, размишљао је о томе који гас/пару је потребно употребити и на какав начин да би се остварио највећи степен искоришћења. Из тог делања је проистекао други закон термодинамике, мада установљен од стране других физичара. Треба запазити да је Карно све време писао о калорику као радној супстанци парне машине - флуиду који садржи топлотну енергију и струји између објеката на различитој температури. Није први пут да се у физици стиже до нових открића помоћу погрешних претпоставки. Графички приказ машине, такозвани Карноов циклус, је уведен у физику много година касније. Приказ представља Карноову топлотну машину, на начин како је он замислио рад уређаја са највећим степеном искоришћења калорика:

Централни део записа сачињава цилиндар са радним телом. Карно није прецизно назначио о каквом флуиду се ради. Са леве стране је грејач, извор топло…