Wenn wir lange genug in der Sonne sind, schwitzen wir wegen der Hitze. Diese Wärme ist eine Energieform aus Sonnenlicht, die die Erdoberfläche erreicht. Eiswürfel schmelzen auch, wenn sie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden. Alles hat mit Temperatur und Hitze zu tun.
Was sind Temperatur und Wärme? Was sind die Unterschiede und ihre Beziehung? Grundsätzlich ist Wärme Energie, die sich bewegt, während Temperatur nur ein Maß ist, um den Grad der Wärme oder Kälte von etwas auszudrücken. Wenn Wärme die Ursache ist, ist die Temperatur das Ergebnis.
Das Schmelzen von Eis tritt beispielsweise auf, weil Sonnenenergie durch Strahlung übertragen wird. Neben Strahlung kann sich Wärme auch durch Wärmeleitung und Konvektion bewegen.
Temperatur und Hitze
Bevor wir dies weiter diskutieren, wollen wir zunächst verstehen, wie hoch Temperatur und Wärme sind.
Hitze
Wärme ist eine Energieform, die zwischen zwei oder mehr Systemen oder Systemen und ihrer Umgebung basierend auf der Temperaturdifferenz zwischen ihnen geleitet wird. Hitze ist in Joule. Es wird jedoch häufig dieselbe Kalorieneinheit wie 4,2 Joule verwendet.
Wie bereits erwähnt, kann die Wärmeübertragung auf drei Arten erfolgen, nämlich durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung.
Wärmeleitung ist der Prozess der Wärmeübertragung, wenn Wärme vom heißeren Ende zum kühleren Ende eines Objekts übertragen wird, ohne dass sich die Moleküle tatsächlich bewegen. Die Wärmeleitung tritt auf, wenn sich Wärme durch einen Feststoff bewegt.
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Es gibt verschiedene Materialien, die ein Leiter sein können oder nicht. Gute Leiter lassen Wärmeenergie leicht durch die Leitung fließen, beispielsweise Eisen, Silber und Kupfer. In der Zwischenzeit können schlechte Leiter Wärmeenergie, beispielsweise Glas und Kunststoff, nicht richtig leiten. Sie werden auch als Isolatoren bezeichnet.
Konvektion ist die Übertragung von Wärme in einem Fluid von einer höheren Temperatur auf eine niedrigere Temperatur aufgrund von Fluidbewegungen. In Flüssigkeiten und Gasen kann Konvektion auftreten. Die Konvektionsverschiebung geht mit einer Partikelverschiebung einher, so dass es unmöglich ist, dass Feststoffe auftreten.
Konvektion kann aufgrund von Dichteunterschieden aufgrund von Erwärmung auftreten. Die Dichte eines kalten Objekts ist größer als die eines heißen Objekts. Ein Beispiel für die Wärmeübertragung durch Konvektion ist das Kochen von Wasser. Das Wasser unten erwärmt sich zuerst und bewegt sich dann nach oben. Das Wasser oben ist kühler und hat eine größere Masse an Gegenständen als das heiße Wasser, so dass es aufgrund der Schwerkraft herunterfällt.
Schließlich kann bei Strahlung eine Wärmeübertragung auftreten. Strahlung tritt auf, wenn für die Wärmeübertragung kein Medium erforderlich ist, z. B. Sonnenlicht, das die Erde erreicht. Zwischen Sonne und Erde gibt es nur ein Vakuum, aber wir können immer noch die Wärmeenergie der Sonne spüren.
Temperatur
Temperatur und Wärme hängen miteinander zusammen, weil sie einen kausalen Zusammenhang haben. Die Wärmeübertragung kann nachgewiesen und anhand der Temperatur gemessen werden. Ein Beispiel ist, dass sich die Luft tagsüber nachts heißer anfühlt. Dies liegt daran, dass die Sonne tagsüber Wärmeenergie ausstrahlt und das Gefühl hat, die Erde zu erreichen. Aber nachts bekommen wir kein Sonnenlicht, so dass die Temperatur nicht so hoch ist wie tagsüber.
Es gibt viele Werkzeuge zur Temperaturmessung, von denen eines ein Thermometer ist. Die Temperatur wird durch Ablesen des Flüssigkeitsstands im Thermometer mit Hilfe der auf dem Thermometer angegebenen Gradskala bestimmt. Jetzt gibt es jedoch viele digitale Thermometer, die direkt die Gradzahl der gemessenen Temperatur anzeigen. Herkömmliche Thermometer verwenden das Prinzip der Expansion von Substanzen aufgrund von Wärmeenergie.
Es gibt drei Arten von Thermometern zur Temperaturmessung, nämlich klinische Thermometer, Laborthermometer und Maximum-Minimum-Thermometer.
Klinische Thermometer werden üblicherweise zur Messung der Körpertemperatur des Menschen verwendet und haben einen begrenzten Bereich. Bei hohen Temperaturen dehnen sich Glas und Quecksilber im Thermometer auf ein Niveau aus, das zum Brechen des Thermometers führt. Klinische Thermometer können nicht zur Messung extremer Hitze wie Feuerstellen verwendet werden, da das Glas schmelzen kann.
Laborthermometer werden verwendet, um die Temperatur anderer Objekte als des menschlichen Körpers zu messen. Die Temperatur reicht von -10 ° C bis 110 ° C. Der letzte Thermometertyp ist das Maximum-Minimum-Thermometer, mit dem die maximalen und minimalen Temperaturen für den Tag gemessen werden. Wird normalerweise zur Messung des Wetters verwendet.
