Мисли за терминот LEIFIphysik

Мисли за концептот на топлина

според д-р. Берголд и проф. Сексл

Историски преглед на развојот на поимот „топлина“.
За да ве насмеете, има повратен одговор на калориите од незаборавниот проф. Р. Сексл.
На терминологијата на поимите во термодинамиката, придонес има д-р. Берголд, од кого потекнува прегледот на Калорикум.

Преглед на претходниот пристап на часот по физика

Во минатото, „количината на топлина“ првично беше воведена како основна количина (ΔQ) со единицата килокалорија. Основниот метод за мерење беше тест за мешавина, а подоцна се повеќе и тест за греење со грејачот за потопување (без мерење на електричната работа; тој мораше да биде „истиот“ грејач за потопување секој пат, што и да значи тоа). Заклучокот беше одредување на „механичкиот еквивалент на топлина“, на пр., Со чудакот Ширхолц. Овој пат е во суштина историскиот. Долго време, законот за зачувување на количината на топлина се гледаше одделно од законот за зачувување на механичката енергија. Со неговите експерименти во дупчењето на топови (види модел во Дојчешкиот музеј, Оддел за наука за топлина), Рамфорд иницираше унија на двете реченици. Роберт Мајер ја виде врската јасно (мисловен експеримент за специфичните горештини на гасовите) и ouул го поткрепи експериментално.

Денес немаме причина дактички да го следиме историскиот пат. Не е толку важно што калориите не се дозволени како единица од 1 јануари 1978 година (сп. Сексл: Збогум на калориите). Поважно е дека енергијата ја гледаме од самиот почеток како сеопфатна конзервирана количина и, каде што се чини дека не е зачувана, веднаш бараме ефект зад кој може да се скрие недостигот или вишокот. Експериментите за зачувување на енергијата останаа, само нивниот редослед е променет и нивното толкување. Значи, не можете без тестовите за мешање. Бидејќи идејата дека енергијата се слевала во загреаното тело за време на триењето без загуба би била без никакво знаење доколку оваа внатрешна енергија никогаш не можеше да се поврати или ако не излезе целосно кога телото ќе се излади на првичната температура. Во техничка смисла: Барем примери мора да се користат за да се тестира дали внатрешната енергија е состојба променлива. Сега телата се ладат само кога ќе дојдат во контакт со поладните. За жал, триењето не може да се врати назад. Затоа, се прават обиди за мешање.

Роман Сексл: Збогум на калориите (од говор на издавачка забава)

Ако го преземам овде зборот, тоа е да се збогувам со стар пријател со неколку потресни зборови. Тоа е калоријата, која во нашите кругови стана исто така позната под псевдонимите на килокалоријата или меѓународната калорија на маса. Таа беше сурово убиена, стара наша пријателка, со одредбите на Законот за единици во метрологијата, кои ја убија заедно со некои други омилени актери на меѓународната сцена на книги во училиштата. Мораме да се збогуваме со километарскиот метар, Гаус и многу други придружници на нашиот физички живот досега.

Со калориите, исто така, умира и меморијата за калориите, топлинската супстанција, а ова поминување е можеби најкарактеристично за дематеријализацијата, дури и дематеријализацијата на физиката, што беше предизвикано од Радкијалинисци на канцелариите за калибрација.

Многу е кажано за калориите во нивниот долг живот. Пред сè, дека ве дебелее, на што треба да потсетува нејзиниот прекар Кило-калории. Јас самиот далеку го преферирам поимот „меѓународни калории во трпеза“, што барем потсетува на задоволствата на масата поврзани со него. Сепак, во последниве години, многу лекари откриле дека калориите всушност не дебелеат. Од научна гледна точка на физиката, ова е многу лесно да се покаже. Само разгледајте ја познатата релација на Ајнштајн E = m × c 2. Со него можеме лесно да го пресметаме еквивалентот на масата на калоријата и да откриеме дека тоа е само 5 × 10 -11 грама. Затоа, за да добиете 1 килограм, треба да потрошите 20 трилиони килокалории. Затоа беше навистина погрешно да се сомневате дека калориите дебелеат.

Во нашата жалост за починатиот, утехата може да остане: нејзината наследничка ouул е барем именувана по пивара од Манчестер, и затоа и тука е зачувана меморијата за енергичните задоволства во јадење. Сепак, калориите се незаменливи. Незаменлив на два начина.

Да ги запомниме само прекрасните стихови од учебникот за евокацијата на калориите. Колку мистериозно звучеше тоа: Земете 1 килограм вода, нормален притисок на воздухот и полека загревајте го од 14,5 до 15,5 степени. Овој рецепт потсетуваше на мистериозните рецепти на Друидите, кои внимателно ја разликуваа меѓународната калорија од нејзините инфериорни конкуренти, средни и други страшни калории. Знаењето за учебници за идните директори на канцеларии за калибрација ќе се изгуби тука кога евоцирањето на калориите со пеење на свети песни од месечината на полноќ веќе нема да биде предмет на разгледување во иднина.

Збогувањето со калориите е двојна загуба. Не само што ќе го промашиме нашиот сакан испитен материјал во иднина, туку ќе се изгубат и последните романтични агли на нашата наука и физиката ќе биде демитологизирана со еден чекор повторно. и лишени од нивните шарми. Колку беше убаво и збунувачко досега да може да се користат килокалории или џули или киловат часови или коњски сили. Транспарентноста е новиот гласен збор во политиката, како и во физиката.

Колку е неромантичен нашиот живот кога ќе прашаме, на пример, колку киловат часови нашиот празник има тука? Овде ни се сервираше цел киловат час, а нашата храна вреди за дваесеттина фениг енергија како почит на издавачот. Од друга страна, ако директорот за издаваштво не праша: „Што постигнавте“, можеме да одговориме: околу еден киловат час на ден! Како резултат - издавачот заклучува со острина на жилет - нашата работа вреди околу една ознака неделно, земајќи ја предвид 5-дневната недела.

Губењето на романтиката на калориите доведува до ужасна транспарентност и во други области. Дали е поевтино да јадете батерии со фенерче или кавијар? Очигледно се претпочитаат батериите со фенерче, бидејќи тие чинат само околу 800 DM за киловат час, додека кавијарот чини горда цена од 1.000 DM за киловат час. Дури и нашиот дневен леб чини околу 3 ДМ за еден киловат час и вака целосно ги цениме услугите на компаниите за електрична енергија, чиишто киловат час, фанатично исчистени од сите атомски додатоци, секогаш можеме да уживаме по 20 фениг.

Затоа, жалиме за вас, сакана калорија, ги затвараме сите врски и ја подигнуваме нашата чаша од 100 вати во вашата меморија.

За терминологијата

Во наставната програма (се мисли на онаа од 1977 година), како и во текстот погоре, зборовите топлина и топлинска енергија беа внимателно избегнати. „Затоплување“ секогаш се користи како синоним за „зголемување на температурата“. Повикувањето на внатрешната енергија како целина како топлинска енергија, како што се случува сега и тогаш во литературата, нема смисла. Бидејќи понекогаш можете да ги промените без ова да биде поврзано со греење или ладење (испарување, топење, хемиска конверзија).

Таа е различна со топлината како преодна променлива. Термодинамиката прави разлика помеѓу два вида на интеракција помеѓу системите, термичката - единствено поради нарушеното движење на честички, без макроскопски „механизам“ - и нетермичката. Енергијата што поминува низ термичка интеракција се нарекува топлина, целата енергија што поминува на не-термички начин се нарекува работа. Оваа разлика е од суштинско значење за реалната термодинамика, т.е. изјавите поврзани со 2-риот закон, но е ирелевантна за разбирање на законот за енергија. Тоа всушност го одвлекува вниманието од најважните работи. Бидејќи за зачувување на енергијата не е важно како системите комуницираат; Во затворениот систем енергијата секогаш останува постојана.

Се разбира, корисно е да се имаат количини на мерка за одредени видови на интеракција што овозможуваат пресметување на потрошувачката на енергија, на пример, сила и поместување при механичка интеракција. Во наставната програма, концептот на енергија се воведува дури и со користење на овие величини.

Студентот не добива ништо за својата концепција на енергија ако научи остро да ги класифицира енергетските транзиции. Од друга страна, тој мора да знае каде да ја бара енергијата во даден систем, од кои параметри и со кои функции може да се пресмета. Од овие причини, наставната програма во средното училиште не го дефинира поимот „топлина“. Термините топлински капацитет и специфичен топлински капацитет се за жалење, но тие генерално се утврдени и затоа не можат да се избегнат. Наставната програма, од друга страна, прави разлика помеѓу формите на внатрешна, кинетичка и висинска енергија за зачуваната енергија.

За историјата

Долго време се веруваше дека топлината е супстанца што не може да се генерира ниту уништува. Оваа супстанца беше наречена "калориум". Според ова гледиште, кога се загревал, Калорикум преминал од врелото тело на студеното. Многу феномени можат да бидат објаснети на задоволително ниво со оваа хипотеза, и така се случило дека околу 1800 година теоријата на термички супстанции била речиси универзално призната.

Својства што се припишуваат на калориумот:

Калорикумот е еластична течност, флуид, чии честички се одбиваат едни од други, додека истовремено ги привлекуваат честички од обична ремибилна материја (мерлива), при што силата на привлекување зависи од квалитетот на материјата и нејзината агрегатна состојба.
Не може ниту да се уништи ниту да се создаде оваа течност; законот за зачувување е доволен исто како и добра состојба.
Кај подобрите супстанции калориумот може да биде присутен и мерливо и латентно. Во вториот случај, топлинската супстанција формира еден вид хемиска врска со поволната супстанција.
Немаше едногласно мислење за тежината на супстанцијата за топлина. Идеите се движеа од позитивна маса до бестежинска до негативна маса.

Во 1796 година Бенџамин Томпсон, попознат како гроф Рамфорд од Баварија (титула што ја стекнал како долгогодишен советник на баварскиот електор), објави „Истрага за потеклото на топлината генерирана од триење“. Во оваа работа тој истакна дека цевките за топови стануваат многу жешки кога се досадуваат и дека нема ограничувања на произведената топлина. Бидејќи оваа состојба е во голема противречност со теоријата на материјата, Рамфорд дошол до заклучок дека топлината е многу поголема „некакво движење“.