Hirdetés

A hőmérséklet és a hőtágulás

A hőtan a testeknek azoknak a tulajdonságaival foglalkozik, mait a köznapi szóhasználatban forró, meleg, langyos és ehhez hasonló kifejezésekkel jelölünk. Az anyagok hőmérsékletéről idegvégződéseinken át kapunk információt. Ez a hőérzet, ami nem pontos.

Hirdetés

A hőmérséklet jele t. A hőmérséklet mérésére általában a folyadékok hőtágulását használják fel. A XVIII. század elején Andreas Celsius svéd fizikus egy üvegtartályba higanyt tett, és a csövet jégbe mártotta. Megjelölte a higanyszintet, és megadta a Celsius-féle hőmérsékleti alappontját, a 0 Celsius fokot. A másik alappontot a forrásban lévő vízbe mártott hőmérő mutatja meg, 100 Celsius fok. A két alapponthoz tartozó higanyszintek közötti távolságot 100 egyenlő részre osztva kapjuk az 1 Celsius fokot. Ennek a hőmérőnek előnye, hogy könnyen elérhető alappontokat használ, de hátránya, hogy magas fokon a higany felforr, alacsony hőmérsékleten pedig megfagy.

1714-ben Gabriel Fahrenheit is készített hőmérőt. Nála a jég 32 fokon olvad, a víz 212 fokon forr.

Lord Kelvin is készített hőmérsékleti skálát. A jég olvadáspontja ezen a skálán körülbelül 273 fok, a víz forráspontja kb. 373 fok.

A köznapi életben a legelterjedtebb a Celsius-skála, de az angolszász területeken még ma is használják a Fahrenheit-skálát.

Melegítés hatására az anyagok hőtáguláson mennek keresztül. A megnyúlás egyenesen arányos a hőmérsékletváltozással, és persze az eredeti hosszal is. A megnyúlás egyenlő a hőmérsékletváltozás, az eredeti hossz és szorzatával. Az a lineáris hőtágulási tényező, ami egy anyagtól függő szám, és azt mutatja meg, hogy 1 méter hosszú anyag 1 Celsius fok hőmérsékletváltozás hatására mennyivel nyúlik meg. Mértékegysége 1/Celsius fok. Lineáris hőtágulásról akkor beszélünk, ha egy rúd vagy például egy sín, tehát valami rúdhoz hasonló alakú tárgy hőtágulásáról beszélünk.

Viszont ha egy téglatest hőtágulásáról beszélünk, a testnek nemcsak hossza, de magassága és szélessége is növekszik, vagyis nő a térfogata. Ez teljesen hasonló a lineáris hőtáguláshoz. A térfogati hőtágulási tényező, mértékegysége 1/Celsius fok. A lineáris és a térfogati hőtágulási tényező szoros kapcsolatban áll egymással. A folyadékok térfogatváltozása is egyenesen arányos a kezdeti térfogattal és hőmérsékletváltozással. Ebben a halmazállapotban egy adott tényező csak bizonyos hőmérsékleti határok között használható. Megerősíti ezt a víz sajátságos viselkedése, ami abban áll, hogy 0 és 4 fok között melegítéskor összehúzódik, ezután viszont melegítéskor kitágul. Mivel a folyadékok esetében nagyobb a hőtágulás, sokszor számításba kell vennünk a sűrűséget is. Ha melegítés hatására az adott tömegű folyadék térfogata megnő, akkor sűrűsége csökkeni fog. A gázok hőtágulás szempontjából szinte teljesen egyformán viselkednek. A térfogati hőtágulási tényező minden gázra megközelítőleg ugyanaz: 1/273 1/Celsius fok.

A Kelvin-skálát másképp abszolút hőmérsékleti skálának is nevezik. Ez azért van, mert Kelvinnél a 0 fok, -273 Celsius foknak felel meg, ennél kisebb hőmérséklet pedig nem létezik.



Ady Endre (26) Angol (30) angol nyelvtan (35) Arany János (18) Atom (20) egyenes (25) elemzés (139) ember (23) energia (26) Filozófia (37) függvény (25) gazdaság (34) halmaz (24) háromszög (25) hőmérséklet (32) líra (22) magyar (22) magyar irodalom (290) Magyarország (39) magyar történelem (104) Matematika (25) Nyelvtan (43) PC (60) Petőfi Sándor (21) politika (24) párhuzamos (18) szerves (32) szervetlen (31) számok (26) számítógép (60) szög (25) tartalom (18) test (27) tétel (18) Történelem (23) USA (18) valós (19) vektor (18) vers (50) verselemzés (47) világirodalom (111) világtörténelem (116) víz (22) életrajz (21) érettségi (47)
Iratkozz fel hírlevelünkreNe maradj le a legújabb tételekről!

Értesülj elsőnek a legújabb minőségi tételekről, jegyzetekről és az oldal új funkcióiról!