Novice Svet24

Wikipedia pravi, da »[o] toploti govorimo, kadar imamo opravka s spreminjanjem notranje energije telesa.« Vendar kaj to pomeni?

V preprostem jeziku je toplota, če nanjo ne gledamo kot na fizikalno količino, zgolj hitrost gibanja molekul. Ko molekule, sestavljene iz katerih koli atomov, prejmejo več energije, kot so je imele v prvotnem stanju, se začnejo gibati hitreje. Vir te energije je lahko sonce, trenje, vulkan, jedrska fuzija itd. Stvari so »tople«, če se molekule v njih gibajo hitro, in »hladne«, če se gibajo počasi. Temperatura pa je zgolj način merjenja hitrosti gibanja teh molekul. Ko se gibajo vse hitreje, se zaradi medsebojnih privlačnih in odbojnih sil zaletavajo in odbijajo, zaradi česar se razdalja med njimi povečuje. Zato je razdalja med molekulami v »toplih« stvareh večja kot v »hladnih«, isto število molekul pa v prvih posledično zaseda več prostora. Če v posodi zavrete vodo, se bo ta spremenila v paro.

Profimedia

In vesolje?

Ker sta »toplo« in »hladno« zgolj izraza za opis hitrosti gibanja molekul, v vesolju pa jih je glede na njegovo velikost zelo malo, bi lahko rekli, da vesolje sploh nima nobene temperature. Vendar si ga predstavljamo kot »mrzlo«, saj če v vesolje pošljete nekaj, kar je sestavljeno iz molekul, kot na primer človeka, bi tega posameznika milo rečeno »zazeblo«, saj bi toplota prehajala iz njegovega telesa, razlika v energiji med njim in bližnjo okolico pa bi se izenačila.

Kadar se dva predmeta dotikata, bo toplota iz toplejšega prehajala v hladnejšega, razen če imata isto temperaturo. Do izenačitve se bo gibanje molekul v toplejšem predmetu upočasnjevalo, v hladnejšem pa pospeševalo. Ko na dlan položite ledeno kocko, bo dlan postajala hladnejša, kocka pa se bo sčasoma stopila.

Toplota je zanimiv pojav, vendar si zaradi številnih dejavnikov in napačnega razumevanja pogosto pride navzkriž s človeško intuicijo.

Če postavimo preprosto vprašanje. Iz pečice vzamemo kolač, ki smo ga eno uro pekli pri 200 stopinjah Celzija. Bi si drznili z roko dotakniti pekača? Bi si drznili dotakniti kolača? Kaj od obojega je bolj »vroče« oz. ima višjo temperaturo? Predstavljamo si lahko tudi drugače, naše vozilo je ves dan stalo na žgočem soncu, na strehi vozila pa smo pozabili knjigo. Ima višjo temperaturo pločevina ali knjiga?

Odgovor je seveda sila preprost, v navedenem primeru ima pločevina v grobem povsem enako temperaturo kot knjiga in enako velja za prvi par. Stvari v istem okolju po določenem obdobju vzpostavijo toplotno ravnovesje, torej iz okolice toplote več ne sprejemajo, niti je tja ne oddajajo. Človek jih kot bolj »vroče« ali »hladne« zgolj občuti. In kdo je krivec za to zmotno predstavo? Toplotna prevodnost materialov, torej lastnost materiala samega. Prevajanje toplote iz pločevine na naše telo je v primerjavi s papirjem zgolj hitrejše. Samo dejstvo, da predmet občutimo kot bolj »vroč« ali »hladen«, še ne nujno pomeni, da ima višjo ali nižjo temperaturo, lahko pomeni preprosto tudi to, da toploto prevaja hitreje.