ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΡΕΥΜΑΤΑ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΡΕΥΜΑΤΑ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΡΕΥΜΑΤΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Είδαμε ότι τα αέρια είναι μονωτές.Ωστόσο,αν τοποθετήσουμε πάνω από τη φλόγα ενός κεριού ένα σπίρτο,το σπίρτο ανάβει.Με ποιο τρόπο μεταφέρεται θερμότητα από τη φλόγα στο σπίρτο;

Θερμότητα μεταφέρεται από τον πυθμένα της κατσαρόλας στο νερό.Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται και το νερό ανεβαίνει προς την επιφάνεια

 Όταν μια ποσότητα υγρού ή αερίου θερμαίνεται,τότε διαστέλλεται,οπότε η πυκνότητά της μειώνεται.Έτσι,κινείται προς τα πάνω και αντικαθίσταται από άλλη πυκνότερη και ψυχρότερη.
 Δημιουργούνται,λοιπόν,ρεύματα μεταφοράς θερμότητας.

ΡΕΥΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

 Με τέτοια ρεύματα μεταφοράς νερού,θερμότητα μεταφέρεται από το λέβητα της κεντρικής θέρμανσης στα θερμαντικά σώματα.Στη συνέχεια,με ρεύματα μεταφοράς αέρα η θερμότητα διαδίδεται από το σώμα στο χώρο του δωματίου.Το φαγητό ψήνεται στην κατσαρόλα μας λόγω των ρευμάτων μεταφοράς του νερού,που δημιουργούνται καθώς αυτό συνεχώς θερμαίνεται.

 Αλλά και με αυτό τον τρόπο ζεσταίνεται το δωμάτιο μας το χειμώνα.Στα υγρά και στα αέρια η θερμότητα διαδίδεται κυρίως με ρεύματα μεταφοράς.

Στο άκρο Α του σωλήνα μεταφέρεται θερμότητα από τη φλόγα (καυστήρας) στο νερό.Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται και το νερό ανεβάζει προς το σημείο Β (θερμαντικό σώμα).Καθώς το νερό ρέει,θερμότητα μεταφέρεται προς το περιβάλλον και η θερμοκρασία του μειώνεται.Κινείται ξανά προς το σημείο Α όπου και αναθερμαίνεται.Η θέρμανση από εστία θερμότητας που βρίσκεται εκτός του χώρου που πρόκειται να θερμανθεί,αυτό που σήμερα αποκαλούμε κεντρική θέρμανση,είναι εφεύρεση των αρχαίων Ελλήνων που χρησιμοποίησαν πρώτοι τα θερμαινόμενα δάπεδα 

 Γνωρίζουμε ότι όταν η θερμότητα διαδίδεται με αγωγή,τα μόρια του υλικού δε μετακινούνται από τη μια περιοχή στην άλλη.Αντιθέτως,όταν δημιουργούνται ρεύματα μεταφοράς,ύλη,δηλαδή μόρια, μετακινούνται από μία περιοχή που έχει υψηλή θερμοκρασία προς μια ψυχρότερη.Αυτό συνεχίζεται μέχρι όλο το υγρό ή το αέριο να αποκτήσει την ίδια θερμοκρασία.

Τα θαλάσσια ρεύματα στους ωκεανούς επηρεάζουν το κλίμα των παραθαλάσσιων περιοχών

 Η διάδοση της θερμότητας με μεταφορά είναι μια συνηθισμένη διαδικασία στη φύση τόσο σε φαινόμενα μικρής κλίμακας,όπως κατά το βρασμό του νερού,τη θέρμανση του δωματίου από το καλοριφέρ,την ψύξη των τροφίμων στο θάλαμο του ψυγείου ή τη θέρμανση του σώματος μας με τη ροή του αίματος,όσο και σε φαινόμενα μεγάλης κλίμακας.Τέτοια είναι η κυκλοφορία του αέρα στην ατμόσφαιρα,που προκαλεί τους ανέμους και η μετακίνηση τεράστιων ποσοτήτων νερού στους ωκεανούς με τα θαλάσσια ρεύματα που ξεκινούν από τις θερμές τροπικές περιοχές.

Όταν κάνει κρύο,τα πουλιά σηκώνουν το φτέρωμά τους έτσι ώστε ο αέρας που παγιδεύεται να λειτουργεί ως θερμομονωτικό και να μην επιτρέπει τη μεταφορά θερμότητας από το σώμα τους προς το περιβάλλον

 Αν εμποδίσουμε την κυκλοφορία του αέρα γύρω από ένα ζεστό αντικείμενο, τότε σχεδόν μηδενίζεται η μεταφορά θερμότητας από αυτό,μέσω ρευμάτων μεταφοράς.Αυτό επιτυγχάνεται με την επένδυση,λόγου χάρη,των σωλήνων μεταφοράς ζεστού νερού με θερμομονωτικά υλικά, με τα μάλλινα ρούχα στο σώμα μας,με τα φτερά και τα πούπουλα στα πουλιά κτλ.Αυτά τα υλικά παγιδεύουν μέσα σε μικρές κοιλότητες (πόρους),αέρα,αποτρέποντας τη δημιουργία ρευμάτων μεταφοράς.Για αυτό και τα μάλλινα ρούχα μας «ζεσταίνουν» το χειμώνα.

ΡΕΥΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΤΟΠΙΚΟΙ ΑΝΕΜΟΙ

 Συχνά οι άνεμοι προκαλούνται από τοπικές διαφορές θερμοκρασίας σε συνδυασμό και με το ανάγλυφο του εδάφους.Όπως για παράδειγμα,οι τοπικοί άνεμοι που φυσούν κατά μήκος των ακτών ιδιαίτερα το καλοκαίρι.Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η θερμοκρασία της ακτής είναι υψηλότερη από της θάλασσας.Έτσι,πάνω από τη στεριά ο αέρας θερμαίνεται και ανυψώνεται,ενώ ο ψυχρός αέρας κινείται από τη θάλασσα προς την ακτή. 

Κατά τη διάρκεια της ημέρας πάνω από τη στεριά ο αέρας θερμαίνεται και ανυψώνεται,ενώ ο ψυχρός αέρας κινείται από τη θάλασσα προς την ακτή.Τη νύχτα,επειδή η θερμοκρασία της ξηράς είναι μικρότερη από της θάλασσας,η κατεύθυνση του ανέμου αντιστρέφεται

 Με αυτό τον τρόπο δημιουργείται ένα ρεύμα αέρα που κινείται από τη θάλασσα προς την ακτή:η δροσερή θαλάσσια αύρα (μπάτης).Τη νύχτα,επειδή η θερμοκρασία της ξηράς είναι μικρότερη από της θάλασσας,η κατεύθυνση του ανέμου αντιστρέφεται.Ψυχρός αέρας από την ξηρά κινείται προς τη θάλασσα: φυσά η απόγεια αύρα.

ΡΕΥΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΠΤΗΣΕΙΣ

 Στην πτήση με ανεμόπτερο,δηλαδή με αεροπλάνο χωρίς κινητήρα,ο πιλότος φροντίζει να βρίσκεται μέσα σε περιοχές θερμών ανοδικών ρευμάτων αέρα.

Στην πτήση με αεροπλάνο χωρίς κινητήρα, ο πιλότος φροντίζει να βρίσκεται μέσα σε περιοχές θερμών ανοδικών ρευμάτων αέρα

 Τα πουλιά,όπως ο αετός της εικόνας μας, έχουν ανακαλύψει τα μυστικά των θερμών ανοδικών ρευμάτων χιλιάδες χρόνια πριν από τον άνθρωπο και τα εκμεταλλεύονται για την ανοδική τους πορεία.

Τα πουλιά έχουν ανακαλύψει τα μυστικά των θερμών ανοδικών ρευμάτων χιλιάδες χρόνια πριν από τον άνθρωπο και τα εκμεταλλεύονται για την ανοδική τους πορεία

  Πολλές φορές οι έμπειροι πιλότοι υποβοηθούνται στην αναζήτηση των ανοδικών ρευμάτων παρατηρώντας τις κινήσεις των πουλιών.

ΡΕΥΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

 Πώς μετασχηματίζεται η ηλιακή ενέργεια σε αιολική;Το ερώτημα αυτό σχετίζεται με ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα της γεωφυσικής. 

Μετασχηματισμός ηλιακής ενέργειας σε αιολική

 Μιλώντας πολύ απλά μπορούμε να πούμε ότι:

α) Η ενέργεια ακτινοβολίας που έρχεται από τον ήλιο απορροφάται από τα μόρια του αέρα,είτε απευθείας είτε έμμεσα,μέσω του εδάφους.

β) Η ηλιακή ενέργεια μετασχηματίζεται σε κινητική ενέργεια των μορίων του αέρα (θερμική ενέργεια).

γ) Ο θερμός αέρας ανεβαίνει και η κινητική ενέργεια των μορίων του μετατρέπεται σε δυναμική (Η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική).

δ) Ο ψυχρός αέρας κινείται για να καταλάβει τη θέση του ανερχόμενου θερμού και έτσι η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική (αιολική) ενέργεια.

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Έχετε αναρωτηθεί πώς διαδίδεται η θερμότητα από το αναμμένο τζάκι σε σώματα που βρίσκονται απέναντι του;

 Σίγουρα δε διαδίδεται με αγωγή,διότι ο αέρας του δωματίου είναι μονωτής.Ούτε όμως με ρεύματα μεταφοράς,διότι το ζεστό ρεύμα αέρα δημιουργείται πάνω και όχι απέναντι από τα θερμαντικά σώματα.Λέμε ότι στην περίπτωση αυτή η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία.Με αυτό τον τρόπο,θερμότητα διαδίδεται από τον ήλιο στη γη μέσω του κενού διαστήματος.Επομένως,η διάδοση θερμότητας με ακτινοβολία μπορεί να πραγματοποιείται ακόμα και όταν δε μεσολαβεί ύλη μεταξύ των σωμάτων.

Το μεγαλύτερο ποσό θερμότητας από το τζάκι διαδίδεται με ρεύματα μέσα από την καμινάδα προς το περιβάλλον. Η θερμότητα που μας ζεσταίνει διαδίδεται με ακτινοβολία

 Όλα τα σώματα ακτινοβολούν:Ο ήλιος,η φλόγα και ο λαμπτήρας εκπέμπουν διαρκώς ακτινοβολία,ένα μέρος της οποίας όταν φθάσει στο μάτι μας προκαλεί το αίσθημα της όρασης,δηλαδή είναι ορατό και ένα άλλο μέρος δεν προκαλεί το αίσθημα της όρασης,δηλαδή είναι αόρατο.Αλλά και η σόμπα,η πλάκα του αναμμένου σίδερου σιδερώματος,το σώμα του καλοριφέρ,ακόμα και το ανθρώπινο σώμα ακτινοβολούν.Από τα σώματα αυτά η διάδοση της θερμότητας γίνεται με ακτινοβολία,η οποία όμως δεν είναι ορατή.Γενικά,μια ακτινοβολία μπορεί να είναι ορατή ή αόρατη.

 Κάθε μορφή ενέργειας που διαδίδεται με ακτινοβολία,ονομάζεται ενέργεια ακτινοβολίας.Σώματα που φωτοβολούν εκπέμπουν ενέργεια ακτινοβολίας που περιλαμβάνει τόσο φωτεινή ενέργεια όσο και θερμότητα.

ΕΚΠΟΜΠΗ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

 Όλα τα σώματα εκπέμπουν διαρκώς προς το περιβάλλον τους θερμότητα με τη μορφή ακτινοβολίας.
 Συγχρόνως απορροφούν διαρκώς θερμότητα με τη μορφή ακτινοβολίας από το περιβάλλον τους.Όταν η θερμοκρασία του σώματος είναι ίση με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος,τότε η ενέργεια (θερμότητα) που ακτινοβολεί προς το περιβάλλον του κάθε δευτερόλεπτο, είναι ίση με την ενέργεια που απορροφά με ακτινοβολία από αυτό στον ίδιο χρόνο.Έτσι,η θερμική ενέργεια του σώματος,άρα και η θερμοκρασία του,διατηρείται σταθερή.

Η ήλιος έχει υψηλή θερμοκρασία.Εκπέμπει ενέργεια με ακτινοβολία.Ένα μέρος της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον ήλιο είναι ορατή και ένα μέρος αόρατη.Η πυρωμένη πλάκα του σίδερου έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από τον ήλιο.Εκπέμπει μόνο αόρατη ακτινοβολία

 Όταν η θερμοκρασία του σώματος είναι μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, τότε ακτινοβολεί περισσότερη ενέργεια από όση απορροφά.Επομένως,η θερμική του ενέργεια,άρα και η θερμοκρασία του,ελαττώνεται.Η διαδικασία συνεχίζεται μέχρις ότου η θερμοκρασία του σώματος εξισωθεί με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

 Ένας λαμπτήρας πυράκτωσης που φωτοβολεί,έχει σταθερή θερμοκρασία,μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία του αέρα που τον περιβάλλει.Πώς συμβαίνει αυτό;

Στο εσωτερικό του ήλιου πυρηνική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική που μεταφέρεται στην επιφάνεια.Στην επιφάνεια,η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια ακτινοβολίας και εκπέμπεται προς το διάστημα.Ένα μέρος της φθάνει στη γη με αποτέλεσμα να τη φωτίζει και να τη θερμαίνει.Με τον ίδιο τρόπο εκπέμπεται ενέργεια ακτινοβολίας από όλα τα αστέρια του ουρανού

 Για να διατηρείται η θερμοκρασία του λαμπτήρα σταθερή, στην περίπτωση αυτή,θα πρέπει κάποια άλλη μορφή ενέργειας να μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια του λαμπτήρα.Η θερμική του ενέργεια διατηρείται σταθερή λόγω της συνεχούς μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμική.Παρόμοια,ο πολύ θερμός ήλιος ακτινοβολεί διαρκώς ενέργεια προς το ψυχρό διάστημα και η θερμοκρασία του διατηρείται σταθερή.Αυτό συμβαίνει,διότι στο εσωτερικό του πυρηνική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική.

ΕΙΔΟΣ ΚΑΙ ΙΣΧΥΣ ΕΚΠΕΜΠΟΜΕΝΗΣ/ΑΠΟΡΡΟΦΟΥΜΕΝΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

  Γιατί φοράμε ανοιχτόχρωμα ρούχα το καλοκαίρι και σκούρα το χειμώνα;
 Όλα τα σώματα, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία τους,εκπέμπουν και απορροφούν ακτινοβολία.Υπάρχουν όμως διαφορές στο είδος και στην ισχύ της ακτινοβολούμενης ενέργειας.Σε θερμοκρασίες του γήινου περιβάλλοντος,τα σώματα εκπέμπουν ενέργεια ακτινοβολίας που περιλαμβάνει κυρίως θερμότητα.Σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από περίπου 500 °C η ενέργεια ακτινοβολίας που εκπέμπουν τα σώματα συμπεριλαμβάνει και φωτεινή ενέργεια.

 Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ποσότητα της ενέργειας που ακτινοβολεί ένα σώμα κάθε δευτερόλεπτο;

Τα δυο σώματα είναι πανομοιότυπα.Στο ίδιο χρονικό διάστημα το θερμότερο ακτινοβολεί μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας

 Μπορούμε να διαπιστώσουμε πειραματικά ότι το ποσό της ενέργειας που ένα σώμα ακτινοβολεί ανά δευτερόλεπτο,δηλαδή η ισχύς της ακτινοβολούμενης ενέργειας,εξαρτάται από:

α) Τη θερμοκρασία του σώματος.
 Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία ενός σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς της ακτινοβολούμενης ενέργειας.

β) Το εμβαδόν της επιφάνειας του σώματος.
 Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνειά του σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι και η ισχύς της ακτινοβολούμενης ενέργειας.

γ) Την υφή της επιφάνειας.
 Οι τραχιές επιφάνειες εκπέμπουν θερμότητα με ακτινοβολία εντονότερα από τις λείες.

δ) Το χρώμα της επιφάνειας του σώματος.
 Οι σκουρόχρωμες επιφάνειες εκπέμπουν θερμότητα με ακτινοβολία εντονότερα από τις ανοιχτόχρωμες.

Στο ίδιο χρονικό διάστημα το τραχύ και σκουρόχρωμο σώμα ακτινοβολεί μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας από το ανοικτό και λείο

 Από τους ίδιους παράγοντες και ακριβώς με τον ίδιο τρόπο εξαρτάται και η ισχύς της ενέργειας που απορροφάται από ένα σώμα.Γι' αυτό τις καλοκαιρινές ημέρες φοράμε συνήθως ανοιχτόχρωμα ρούχα,τα οποία απορροφούν μικρότερη ποσότητα θερμότητας που διαδίδεται από τον ήλιο.

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις της φυσικής,η ενέργεια ακτινοβολίας μεταφέρεται από ιδιόμορφα σωμάτια τα οποία ονομάζονται φωτόνια.Κάθε φωτόνιο μεταφέρει ορισμένη ποσότητα ενέργειας.Η ενέργεια των φωτονίων μιας ακτινοβολίας καθορίζει και το είδος της.Για παράδειγμα,κάθε φωτόνιο της φωτεινής ενέργειας έχει μεγαλύτερη ενέργεια από κάθε φωτόνιο της ενέργειας ακτινοβολίας με την οποία διαδίδεται η θερμότητα.

Ειδική φωτογράφηση με υπέρυθρο φιλμ.Οι κόκκινες περιοχές αντιστοιχούν σε σημεία του σώματος που έχουν υψηλότερη θερμοκρασία και συνεπώς ακτινοβολούν πιο έντονα.Φωτογραφίες σαν αυτή χρησιμοποιούνται για να ανιχνευθούν πιθανές ανωμαλίες στην κυκλοφορία του αίματος ή όγκοι στους πνεύμονες και τον εγκέφαλο

 Τα σώματα εκπέμπουν διάφορα είδη ακτινοβολίας,δηλαδή εκπέμπουν μείγμα φωτονίων διαφορετικής ενέργειας.Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία ενός σώματος,τόσο μεγαλύτερη και η ενέργεια των φωτονίων που εκπέμπει.Τα φωτόνια τα οποία,όταν απορροφώνται από το δέρμα μας,προκαλούν το αίσθημα της ζέστης,λέμε ότι ανήκουν στην υπέρυθρη ακτινοβολία.Η θερμότητα διαδίδεται κυρίως με την υπέρυθρη ακτινοβολία.Είναι δυνατόν,όμως,η θερμοκρασία ορισμένων σωμάτων (όπως των φαγητών στο φούρνο μικροκυμάτων) να αυξηθεί και με απορρόφηση φωτονίων μικρότερης ενέργειας.

Ο ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ

 Μετά το δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο οι κατασκευαστές των ραντάρ,που είχαν χρησιμοποιηθεί στη διάρκεια του,διέθεταν πολλές συσκευές παραγωγής μικροκυμάτων.Αναζήτησαν λοιπόν μια ειρηνική εφαρμογή τους και τη βρήκαν στο φούρνο μικροκυμάτων.Τα μικροκύματα είναι ακτινοβολία που αποτελείται από φωτόνια μικρότερης ενέργειας από εκείνης των φωτονίων της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Η ενέργεια της ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια του υλικού και επομένως αυξάνεται η θερμοκρασία του

 Τα φωτόνια των μικροκυμάτων απορροφώνται από τα μόρια ορισμένων ουσιών,όπως το νερό,και προκαλούν αύξηση της κινητικής τους ενέργειας.Τα μόρια του νερού συγκρούονται με τα γειτονικά τους μόρια και μέσω των συγκρούσεων μεταφέρεται ένα μέρος της κινητικής τους ενέργειας σ’ αυτά.Με αυτή τη διαδικασία,η ενέργεια της ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια του υλικού και επομένως αυξάνεται η θερμοκρασία του.Με αυτό τον τρόπο λειτουργεί ο φούρνος μικροκυμάτων.Με αντίστοιχο τρόπο λειτουργούν και οι συσκευές διαθερμίας που χρησιμοποιούνται στα νοσοκομεία για τη θέρμανση των μυών και των αρθρώσεων προκειμένου να ανακουφιστούν οι ασθενείς από τον πόνο.

ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ ΚΑΙ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ

 Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας του,ο ήλιος εκπέμπει και φωτόνια μεγάλης ενέργειας που διαπερνούν το γυάλινο περίβλημα ενός θερμοκηπίου.Αντίθετα,το έδαφος λόγω της πολύ χαμηλής θερμοκρασίας του σε σχέση με τον ήλιο εκπέμπει φωτόνια πολύ μικρότερης ενέργειας,τα οποία δε διαπερνούν το γυαλί.Αυτά τα φωτόνια απορροφώνται από τον αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου,με αποτέλεσμα η θερμοκρασία του αέρα να αυξάνεται.

Τα φωτόνια απορροφώνται από τον αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία του αέρα να αυξάνεται

 Παρόμοιο «φαινόμενο θερμοκηπίου» συμβαίνει και στον πλανήτη μας.Αέρια της ατμόσφαιρας(αέρια θερμοκηπίου) λειτουργούν όπως το γυάλινο περίβλημα του θερμοκηπίου,δηλαδή δεν επιτρέπουν στο μεγαλύτερο μέρος των φωτονίων που εκπέμπεται από τη γη ως υπέρυθρη ακτινοβολία,να διαφύγουν στο διάστημα.Με αυτό τον τρόπο η υπέρυθρη ακτινοβολία που δε διαφεύγει στο διάστημα θερμαίνει τη γη.Τελικά υπάρχει ένα θερμικό ισοζύγιο μεταξύ της εισερχόμενης ηλιακής και της εξερχόμενης γήινης ακτινοβολίας,οπότε η μέση θερμοκρασία της γης διατηρείται σταθερή.

Αέρια της ατμόσφαιρας(αέρια θερμοκηπίου) λειτουργούν όπως το γυάλινο περίβλημα του θερμοκηπίου,δηλαδή δεν επιτρέπουν στο μεγαλύτερο μέρος των φωτονίων που εκπέμπεται από τη γη ως υπέρυθρη ακτινοβολία,να διαφύγουν στο διάστημα

 Χωρίς το φαινόμενο του θερμοκηπίου,η γη θα ήταν ένα παγωμένο σώμα με θερμοκρασία περίπου -18 °C.Τα τελευταία 500.000 χρόνια η μέση θερμοκρασία της γης κυμαίνεται μεταξύ 19 °C και 27 °C.

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΗ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΗ

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Η θερμότητα διαδίδεται πάντοτε από περιοχές υψηλότερης προς περιοχές χαμηλότερης θερμοκρασίας.Συχνά ακούς την έκφραση «κλείσε το παράθυρο για να μην μπαίνει κρύο».Σωστότερα θα έπρεπε να λέμε,για να εμποδιστεί η μεταφορά θερμότητας από το θερμότερο εσωτερικό του σπιτιού προς το ψυχρότερο περιβάλλον.Μέσα σ' ένα ζεστό σπίτι δεν μπαίνει «κρύο».Το εσωτερικό του σπιτιού κρυώνει,επειδή ένα μέρος από τη θερμική ενέργεια που περιέχει διαφεύγει προς το περιβάλλον.Η θερμική μόνωση των σπιτιών εμποδίζει τη διάδοση της θερμότητας και όχι την είσοδο του ψύχους-κρύου.Η ψυχρότητα δεν υπάρχει ως φυσική έννοια.

Οι τρεις τρόποι διάδοσης της ακτινοβολίας

 Η χύτρα στην οποία η μητέρα σου μαγειρεύει τη σούπα είναι κατασκευασμένη από αλουμίνιο,για να διαδίδεται γρηγορότερα η θερμότητα από την εστία σ' αυτήν.Οι λαβές,όμως,της χύτρας είναι πλαστικές,για να μην καίγονται τα χέρια μας όταν την πιάνουμε.

Απεικόνιση θερμότητας με μεταφορά

 Όταν πρόκειται να φας τη ζεστή σούπα,τη φυσάς για να μεταφερθεί πιο γρήγορα θερμότητα προς το περιβάλλον και να κρυώσει.Το καλοκαίρι,όταν βρίσκεσαι κάτω από τον ήλιο και όχι σε σκιερό μέρος,ζεσταίνεσαι,γιατί θερμότητα διαδίδεται από τον ήλιο στο σώμα σου.
 Η θερμότητα διαδίδεται με τρεις τρόπους:

α) με αγωγή,
β) με μεταφορά και 
γ) με ακτινοβολία.

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΗ

 Έχεις αναρωτηθεί γιατί αισθάνεσαι πιο κρύο το μεταλλικό σκελετό του θρανίου σου από την ξύλινη επιφάνεια,παρόλο που γνωρίζεις ότι και τα δύο σώματα έχουν την ίδια θερμοκρασία;
 Κράτησε με το αριστερό σου χέρι ένα αναμμένο κερί και με το δεξί το ένα άκρο μιας μεταλλικής βελόνας.Τοποθέτησε το άλλο άκρο της βελόνας πάνω από τη φλόγα του κεριού.Πολύ γρήγορα αισθάνεσαι το δεξί σου χέρι να θερμαίνεται,ενώ το αριστερό όχι.Πώς ερμηνεύεται το φαινόμενο αυτό στη γλώσσα της φυσικής;
 Γνωρίζουμε ότι η θερμότητα μεταφέρεται πάντοτε από περιοχές υψηλής προς περιοχές χαμηλότερης θερμοκρασίας.Θερμότητα μεταφέρεται από τη φλόγα στα άκρα: του κεριού (Α) της βελόνας (Γ) τα οποία βρίσκονται σε επαφή με αυτή.

Από τη φλόγα του αερίου μεταφέρεται θερμότητα προς το άκρο Β της βελόνας πολύ γρήγορα,ενώ προς το άκρο Δ του κεριού πολύ αργά

 Η θερμοκρασία του άκρου Α της βελόνας αυξάνεται.Στη συνέχεια,θερμότητα μεταφέρεται γρήγορα από το άκρο Α της μεταλλικής βελόνας στο άκρο Β.Η θερμοκρασία του άκρου Β αυξάνεται,οπότε τα δάχτυλά μας που το πιάνουν,ζεσταίνονται.
 Αντίθετα,στο κερί η θερμότητα μεταφέρεται πολύ αργά το Γ στο άλλο άκρο Δ,οπότε η θερμοκρασία του μεταβάλλεται ελάχιστα,με αποτέλεσμα η μεταβολή αυτή να μη γίνεται αντιληπτή από τα δάκτυλά μας.Λέμε ότι στο εσωτερικό ενός στερεού ή όταν δύο σώματα βρίσκονται σε επαφή,η θερμότητα διαδίδεται με αγωγή.Στο παραπάνω παράδειγμα,η θερμότητα στη μεταλλική βελόνα διαδίδεται πολύ γρήγορα,ενώ στο κερί πολύ αργά.Λέμε ότι η μεταλλική βελόνα έχει μεγάλη θερμική αγωγιμότητα,ενώ το κερί πολύ μικρή.

ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ

 Γενικότερα,τα μέταλλα έχουν μεγάλη θερμική αγωγιμότητα,δηλαδή,η θερμότητα σ' αυτά διαδίδεται πολύ γρήγορα.Τα μέταλλα χαρακτηρίζονται ως «καλοί αγωγοί της θερμότητας» ή θερμικοί αγωγοί.Ενώ άλλα στερεά σώματα όπως το ξύλο,το γυαλί,τα πλαστικά,το χαρτί,ο φελλός,η πολυστερίνη ή το λίπος στο σώμα μας,έχουν μικρή ή πολύ μικρή θερμική αγωγιμότητα.
 Στο παρακάτω πίνακα φαίνεται πόσες φορές είναι μεγαλύτερη η θερμική αγωγιμότητα ενός υλικού από κάποιο άλλο.

ΥΛΙΚΟ	ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ
ΑΓΩΓΟΙ
Άργυρος	40.000
Χαλκός	36.000
Αλουμίνιο	20.000
Σίδηρος	5.000
ΜΟΝΩΤΕΣ
Πάγος	200
Γυαλί	100
Μπετόν	80
Τούβλο	60
Νερό	50
Χιόνι	17
Λίπος	15
Στεγνό χώμα	14
Ξύλο	12
Μετάξι	4
Υαλοβάμβακας	4
Αέρας	2
Πολυστερίνη	1

 Αυτό σημαίνει ότι η θερμότητα διαδίδεται μέσα από αυτά πολύ αργά.Τα χαρακτηρίζουμε λοιπόν ως «κακούς» αγωγούς της θερμότητας ή αλλιώς λέμε ότι είναι θερμικοί μονωτές.Γι' αυτό το λόγο,τα μαγειρικά σκεύη κατασκευάζονται από μέταλλο με μεγάλη θερμική αγωγιμότητα,ενώ οι λαβές τους από υλικό που είναι μονωτής.

Η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται στο ίδιο χρονικό διάστημα μέσω ενός αγωγού είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό που μεταφέρεται μέσω ενός μονωτή

 Από την καθημερινή εμπειρία μας γνωρίζουμε ότι αν τοποθετήσουμε σε νερό που βράζει ένα μεταλλικό κουτάλι,μετά από λίγο,το μεταλλικό κουτάλι είναι τόσο θερμό, που δεν μπορούμε να το πιάσουμε με το χέρι μας.Σε αντίθεση,τέτοιο πρόβλημα δεν έχουμε με μία ξύλινη κουτάλα.Ο μεταλλικός σκελετός του θρανίου σου και η ξύλινη επιφάνειά του έχουν την ίδια θερμοκρασία.Τα μέταλλα,ωστόσο,είναι καλύτεροι αγωγοί της θερμότητας από το ξύλο.

O κύβος από κεραμικό, που φαίνεται στην εικόνα,μόλις έχει βγει από τον κλίβανο.Το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένος αποτελείται κυρίως από αέρα και είναι άριστος μονωτής,γι' αυτό, παρόλο που η θερμοκρασία στο εσωτερικό του προσεγγίζει τους 1.200 °C,μπορεί κάποιος να το κρατάει με ασφάλεια από τις ακμές του.Τα κεραμικά πλακάκια με τα οποία επενδύονται εξωτερικά τα αμερικανικά διαστημικά λεωφορεία είναι κατασκευασμένα με αυτό το υλικό

 Όταν πιάνουμε το μεταλλικό σκελετό,μεταφέρεται γρήγορα θερμότητα από το χέρι μας προς αυτό.Αντίθετα,όταν πιάνουμε την ξύλινη επιφάνεια,η μεταφορά της θερμότητας γίνεται πολύ πιο αργά και η θερμοκρασία του χεριού μας παραμένει σχεδόν σταθερή.Έτσι,λόγω της διαφορετικής αγωγιμότητας και όχι λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας,ξεγελιόμαστε νομίζοντας ότι ο μεταλλικός σκελετός έχει μικρότερη θερμοκρασία από την ξύλινη επιφάνεια.

O μεταλλικός σκελετός φαίνεται να έχει μικρότερη θερμοκρασία από την ξύλινη επιφάνεια,ενώ έχουν την ίδια θερμοκρασία.Θερμότητα μεταφέρεται πολύ γρήγορα από το χέρι μας στο μεταλλικό σκελετό (η αγωγιμότητα του μετάλλου είναι πολύ μεγάλη),ενώ από το χέρι μας στο ξύλο η μεταφορά γίνεται πολύ αργά

 O μεταλλικός σκελετός φαίνεται να έχει μικρότερη θερμοκρασία από την ξύλινη επιφάνεια,ενώ έχουν την ίδια θερμοκρασία.Θερμότητα μεταφέρεται πολύ γρήγορα από το χέρι μας στο μεταλλικό σκελετό (η αγωγιμότητα του μετάλλου είναι πολύ μεγάλη),ενώ από το χέρι μας στο ξύλο η μεταφορά γίνεται πολύ αργά.

ΡΕΥΣΤΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ

 Τα αέρια και τα υγρά μπορούν άραγε να χαρακτηριστούν αγωγοί ή μονωτές;Παρατηρούμε ότι αν πλησιάσουμε ένα σπίρτο πολύ κοντά στη βάση της φλόγας ενός κεριού,δεν ανάβει!Συμπεραίνουμε ότι η θερμότητα δε μεταφέρεται με αγωγή δια μέσου του αέρα.Ο αέρας είναι μονωτής.Πορώδη υλικά που παγιδεύουν τον αέρα και είναι πολύ καλοί μονωτές είναι το μαλλί,η γούνα,τα πούπουλα,ο υαλοβάμβακας,η διογκωμένη πολυστερίνη κ.ά.Τα δύο τελευταία υλικά χρησιμοποιούνται ως θερμομονωτικά για τη θερμική μόνωση των κτιρίων. 

Το σπίρτο δεν ανάβει.Επομένως,δε μεταφέρεται θερμότητα από τη φλόγα στο σπίρτο

 Το νερό,ο πάγος και το χιόνι σε σύγκριση με τα μέταλλα συμπεριφέρονται σαν μονωτές.Το χιόνι από το οποίο κατασκευάζουν τα σπίτια τους οι Εσκιμώοι λειτουργεί σαν θερμομονωτικό υλικό εμποδίζοντας τη μεταφορά θερμότητας από το εσωτερικό του σπιτιού προς τα έξω.Το χιόνι,όπως και κάθε μάλλινο,πουλόβερ ή κουβέρτα δεν είναι πηγή θερμότητας.Απλώς εμποδίζει τη θερμική ενέργεια να διαφύγει πολύ γρήγορα προς το περιβάλλον.

ΔΙΑΔΟΣΗ ΜΕ ΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Πώς ερμηνεύεται η διάδοση της θερμότητας με αγωγή;Η αναζήτηση της ερμηνείας μας οδηγεί στο μικρόκοσμο των υλικών.Οι δομικοί λίθοι ενός σώματος στην περιοχή που επικρατεί υψηλή θερμοκρασία,έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια.Συγκρούονται με τους γειτονικούς (της γύρω περιοχής που έχει μικρότερη θερμοκρασία) και μεταφέρουν σε αυτούς ένα μέρος της κινητικής τους ενέργειας.Αυτοί με τη σειρά τους μεταφέρουν ενέργεια στους γειτονικούς τους κτλ.Με τον τρόπο αυτό,μεταφέρεται ενέργεια δια μέσου του σώματος από περιοχές με υψηλότερη θερμοκρασία προς άλλες με χαμηλότερη.Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται,μέχρι όλες οι περιοχές να αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία.Οι δομικοί λίθοι δε μετακινούνται από περιοχή σε περιοχή,όμως ένα μέρος της ενέργειάς τους μεταφέρεται.Αυτός ο τρόπος διάδοσης της θερμότητας είτε μέσα σε ένα σώμα είτε μεταξύ δύο σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή,ονομάζεται διάδοση με αγωγή.

Μέσω των συγκρούσεων των δομικών λίθων κινητική ενέργεια μεταφέρεται από αυτούς που κινούνται γρήγορα σε αυτούς που κινούνται αργά

 Γιατί τα μέταλλα εμφανίζουν μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα από άλλα στερεά υλικά;Διάδοση θερμότητας με αγωγή γίνεται σε όλα τα υλικά μέσω των συγκρούσεων των δομικών τους λίθων.
 Η διαφορά προέρχεται από το είδος των δομικών λίθων.Ενώ οι θερμικοί μονωτές αποτελούνται μόνο από μόρια,στους δομικούς λίθους των μετάλλων περιλαμβάνονται και ηλεκτρόνια που έχουν αποσπαστεί από τα άτομα,τα οποία ονομάζονται ελεύθερα.Τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ μικρότερη μάζα από τα μόρια ή τα άτομα και άρα είναι περισσότερο ευκίνητα.Με τις συγκρούσεις λοιπόν των ελεύθερων ηλεκτρονίων μεταξύ τους και με τα άτομα του μετάλλου,μεταφέρεται πιο γρήγορα η κινητική ενέργεια απ' ότι με τις συγκρούσεις μεταξύ ατόμων ή μορίων.Επομένως,η ύπαρξη των ελεύθερων ηλεκτρονίων είναι ο σημαντικότερος παράγοντας διάδοσης της θερμότητας με αγωγή στα μέταλλα.

Τα τριχωτά πέλματα των μεγάλων ποδιών της πολικής αρκούδας είναι θερμομονωτικά, οπότε την προστατεύουν από το πολικό ψύχος και έτσι μπορεί να βαδίζει με ασφάλεια πάνω στα παγόβουνα

 Τα τριχωτά πέλματα των μεγάλων ποδιών της πολικής αρκούδας είναι θερμομονωτικά,οπότε την προστατεύουν από το πολικό ψύχος και έτσι μπορεί να βαδίζει με ασφάλεια πάνω στα παγόβουνα.Η πλούσια γούνα της μονώνει θερμικά το σώμα της από τον πολύ ψυχρό αέρα.

Οι φώκιες της Ανταρκτικής

 Επιπλέον,το παχύ στρώμα λίπους, πάχους περίπου 11 εκατοστών,κάτω από το δέρμα της αφενός εξασφαλίζει τη θερμική μόνωση του σώματος της από το παγωμένο νερό των πολικών θαλασσών,αφετέρου τη βοηθάει να επιπλέει ευκολότερα.

Οι πιγκουίνοι της Ανταρκτικής

 Με τον ίδιο τρόπο προστατεύονται από το πολικό ψύχος οι φώκιες και οι πιγκουίνοι της Ανταρκτικής.

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Τοποθετούμε ένα δοχείο με νερό πάνω σε μια θερμαντική εστία.Παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται.Πάνω στην ίδια εστία τοποθετούμε ένα δοχείο που περιέχει αέρα και την μια βάση του τη κλείνουμε με έμβολο.Τότε παρατηρούμε ότι το έμβολο κινείται.Κατά τη θέρμανση του δοχείου με το νερό λέμε ότι ενέργεια μεταφέρεται από τη φλόγα στο νερό και η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται.Κατά τη θέρμανση του δοχείου με τον αέρα,ενέργεια μεταφέρεται από τη φλόγα στον αέρα,το έμβολο κινείται και επομένως αποκτά κινητική ενέργεια.

Α) Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται όταν το θερμάνουμε
          Β) Το έμβολο μετακινείται όταν θερμαίνουμε τον αέρα του δοχείου

 Τώρα θα εκτελέσουμε ένα άλλο πείραμα.Σε δύο μεταλλικά δοχεία Α και Β βάζουμε νερό διαφορετικής θερμοκρασίας,ψυχρό στο Α και θερμό στο Β.
 Σκεπάζουμε τα δοχεία με φελιζόλ (θερμομονωτικό υλικό) και τα φέρνουμε σε επαφή.Ύστερα από λίγο χρόνο διαπιστώνουμε με ένα θερμόμετρο ότι το νερό έχει την ίδια θερμοκρασία και στα δύο δοχεία.

Σε δύο μεταλλικά δοχεία Α και Β βάζουμε νερό διαφορετικής θερμοκρασίας,ψυχρό στο Α και θερμό στο Β

 Από αυτό συμπεραίνουμε,σύμφωνα με την κινητική θεωρία της θερμότητας,ότι η ενέργεια των μορίων του νερού,εξαιτίας της θερμικής κινήσεως,αυξήθηκε στο δοχείο Β.Η μεταβολή αυτή των ενεργειών έγινε δια μεταφοράς ενός ποσού ενέργειας από το θερμότερο δοχείο Β στο ψυχρότερο δοχείο Α.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

 Από τα παραπάνω παραδείγματα συμπεραίνουμε ότι όταν  έρθουν σε επαφή δύο σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίες Τ1 και Τ2(Τ1>Τ2),μετά από κάποιο χρόνο θα αποκτήσουν ίδια θερμοκρασία Τ,μεταξύ των θερμοκρασιών Τ1 και Τ2 (Τ1>Τ>Τ2).Παρατηρούμε ότι  κάτι μεταφέρεται από το θερμότερο προς το ψυχρότερο σώμα.

Θερμότητα ονομάζεται η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σύστημα στο περιβάλλον του ή αντίστροφα,εξαιτίας της διαφοράς θερμοκρασίας ανάμεσα τους και μόνο

 Αυτό που μεταφέρεται είναι ενέργεια.Την ενέργεια αυτή που μεταφέρεται την ονομάζουμε θερμότητα.
 Άρα:

 Θερμότητα ονομάζεται η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σύστημα στο περιβάλλον του ή αντίστροφα,εξαιτίας της διαφοράς θερμοκρασίας ανάμεσα τους και μόνο.

 Τη θερμότητα την συμβολίζουμε με Q.

 Γενικότερα με τον όρο θερμότητα μπορούμε να ορίσουμε τη μεταφορά ενέργειας από ένα σύστημα προς το περιβάλλον του,σαν συνέπεια μόνο της διαφοράς θερμοκρασίας.

Η θερμότητα μεταφέρεται από το σώμα μεγαλύτερης προς το σώμα μικρότερης θερμοκρασίας

 Η θερμότητα μεταφέρεται από το σώμα μεγαλύτερης προς το σώμα μικρότερης θερμοκρασίας.Με την έννοια της θερμότητας μπορούμε να περιγράψουμε μεταβολές που συμβαίνουν όταν δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας έρθουν σε επαφή μεταξύ τους.

Δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας έρχονται σε επαφή μεταξύ τους.Η θερμότητα μεταφέρεται από το σώμα μεγαλύτερης προς το σώμα μικρότερης θερμοκρασίας

 Η θερμότητα δεν πρέπει να συγχέεται με τη θερμοκρασία.Η θερμότητα είναι ενέργεια ενώ η θερμοκρασία είναι το μέγεθος που επινοήσαμε για να μετράμε αντικειμενικά πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα σώμα.

ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

 Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας.Έτσι,η μονάδα μέτρησής της στο Διεθνές σύστημα μονάδων (SI) είναι το 1 Joule (1 J).Στην καθημερινή μας ζωή χρησιμοποιείται ως μονάδα ενέργειας για τη θερμότητα η μία θερμίδα (1 cal) και η χιλιοθερμίδα (1 kcal) που ήταν η μονάδα που χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη θερμότητα.

 Μια χιλιοθερμίδα ονομάζεται το ποσό θερμότητας που πρέπει να δώσουμε σε ένα λίτρο νερού που βρίσκεται σε ατμοσφαιρική πίεση για να αυξηθεί η θερμοκρασία του κατά ένα βαθμό.

Η Βρετανική μονάδα θερμότητας (Btu) 

 Οι μονάδες θερμότητας έχουν μεταξύ τους τις ακόλουθες σχέσεις:

                                                                             1 cal=4,2 J

                                                                             1 kcal=1000 cal=4200 J 

 Στο Τεχνικό Σύστημα η μονάδα θερμότητας είναι η Βρετανική μονάδα θερμότητας (Btu) που ορίζεται σαν η θερμότητα η αναγκαία για να αυξηθεί η θερμοκρασία μίας λίβρας νερού από τους 63 στους 64 βαθμούς Φαρενάιτ.

ΤΟ ΠΡΟΣΗΜΟ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

 Για το πρόσημο της θερμότητας,δεχόμαστε ότι:
α) Η θερμότητα Q είναι θετική,όταν προσφέρεται από το περιβάλλον στο σύστημα.

Για το πρόσημο της θερμότητας,δεχόμαστε ότι η θερμότητα Q είναι θετική,όταν προσφέρεται από το περιβάλλον στο σύστημα,ενώ η θερμότητα Q είναι αρνητική,όταν προσφέρεται από το σύστημα στο περιβάλλον

β) Η θερμότητα Q είναι αρνητική,όταν προσφέρεται από το σύστημα στο περιβάλλον.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

 Η θερμότητα δεν είναι καταστατική μεταβλητή,δηλαδή δεν χαρακτηρίζει την κατάσταση ισορροπίας ενός συστήματος.
 Έτσι:

α) Όταν το σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας,δεν έχει νόημα η φράση "το σύστημα έχει θερμότητα Q"
β) Όταν το σύστημα μεταβαίνει από μια αρχική κατάσταση ισορροπίας Α σε μια τελική κατάσταση ισορροπίας Β,δεν έχει νόημα η φράση "η μεταβολή της θερμότητας είναι ΔQ=QΒ-QA.

Η θερμότητα εμφανίζεται μόνο κατά την διάρκεια της μεταβολής και η τιμή της εξαρτάται,όχι μόνο από την αρχική και τελική κατάσταση ισορροπίας,αλλά και από τον τρόπο που γίνεται η μεταβολή

 Η θερμότητα είναι μεταβλητή μεταβολής,δηλαδή εμφανίζεται μόνο κατά την διάρκεια της μεταβολής και η τιμή της εξαρτάται,όχι μόνο από την αρχική και τελική κατάσταση ισορροπίας,αλλά και από τον τρόπο που γίνεται η μεταβολή.Έτσι,για μια ποσότητα εν κινήσει όπως είναι η θερμότητα,έχει νόημα μόνο η φράση "στο σύστημα προσφέρεται ή αφαιρείται θερμότητα Q".