Большой вопрос про ТЕМПЕРАТУРУ: тепло и холод. (бонус за сложность 99 баллов)

Наука Физика Температура Ветер

Недавно я задался вопросом, что же такое тепло и холод. Я не очень близок к физике и химии, поэтому решил задать этот вопрос в ВиО, после чего получил интересный ответ: что теплый предмет потому нам кажется теплым, потому, что отдает энергию, а холодный наоборот - забирает. Т.е. на примере металлического куба я понял это так, что нагретый куб имеет сильное то ли колебание молекул то ли еще что-то, что при прикосновении к нему он передает нам энергию. Это вроде даже очень понятно. А вот холодный куб имеет какие-то свойства, при которых уже мы, т.е. наше тело отдает ему часть энергии. Вроде понятно что тепловой, в виде все тех же колебаний чего-то.

Не понимаю только одного: ветер всегда в движении. Как так получается, что он имея энергию благодаря которой движется способен быть холодным? Почему ветер который движется не дает нам свою энергию ? Вот как то так. Буду раз если кто-то сумеет ответить более подробно и на вопрос, что же такое температура? Тепло и холод?
Ответы:
воздух сильно разрежен.
Температура, это скорость движения частиц, следовательно при соприкосновении холодного и горячего тела, скорость передаётся более холодному телу. Можно объяснить на примере бильярдных шаров, при ударе, один шарик имеет определённую скорость движения, когда он попадает в пирамиду шаров, он теряет скорость, но отдаёт её остальным шарам.
Ощущение тёплого или холодного предмета - это проявление одного из способов передачи тепловой энергии - способ непосредственного контакта - ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ!
Таких спобов три : теплопроводность, конвекция ( нагревание или охлаждение потоком воздуха) и радиация (излучение). Ветер не в движении,ветер - это само движение воздушных масс! Если воздушная масса имеет температуру больше 40 градусов,а скорость движения невеликаи - мы кожей ощущаем теплое дуновение. Если же температура воздуха ниже 40 или скорость движения воздуха достаточно высокая - мы ощущаем прохладу! Это оттого,что мы постоянно потеем, поток воздуха ускоряет процесс испарения пота с кожи, а для испарения требуется немалое количество тепла и пот отбирает это тепло у нашего тела...
Температура - это средняя мера кинетической энергии частиц (обычно молекул) на одну степень свободы. Степень свободы - это грубо говоря возможные плоскости движения молекулы. Например для одноатомного газа - 3, для двуатомного - 5 (те что для одноатомного плюс вращательные вокруг своей оси). Как известно кинетическая энергия при поступательном движении находится по формуле E=mv²/2. Для молекул - тоже самое. НО СКОРОСТЬ ЧАСТИЦ БЕРЕТСЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГ ДРУГА! НО НЕ ОТНОСИТЕЛЬНО КАКОЙ ЛИБО ВНЕШНЕЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА!.Еще есть такая хорошая формула E=i/2kT, где E - средняя кинетическая энергия 1 частицы, i - количество степеней свободы, k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура (т.е. в Кельвинах). Так вот, движение ветра относительно Земли, никак не влияет на его температуры, и по-скольку он холоднее вашего тела, то и тепло отводит.
А тепло и холод - это количество теплоты, грубо говоря энергия, измеряется в Джоулях. Для теплообмена есть хорошая формула Q=cmdt, где Q - количество теплоты, c - теплоемкость, m - масса, dt - изменение температуры. Откуда делаем вывод что для того что бы нагреть два тела одинаковой массы, но разных материалов на одинаковое количество градусов, требуется разное количество теплоты. Что также можно осознать из формулы E=i/2kT, т.е. mv²/2=i/2kT.  Видим что количество теплоты для нагревания зависит то массы частиц.
Можно рассмотреть процесс потери тепла из-за обдувания ветра. Пренебрегая скоростью обдувания используем упрощенную формулу для теплопотери Q=aSdTt, где a - коэффициент теплопотери, S площадь соприкосновения, t - время.
Надеюсь помог вам разобраться. Материал про степени свободы и формулы средней энергии частицы можно пользоваться только для газов. Надеюсь нигде в формулах не ошибся, т.к. писал по памяти. Если захотите узнать больше гуглите что-то типа *термодинамика*
Удачи!


14 лет назад

RPI.su - самая большая русскоязычная база вопросов и ответов. Наш проект был реализован как продолжение популярного сервиса otvety.google.ru, который был закрыт и удален 30 апреля 2015 года. Мы решили воскресить полезный сервис Ответы Гугл, чтобы любой человек смог публично узнать ответ на свой вопрос у интернет сообщества.

Все вопросы, добавленные на сайт ответов Google, мы скопировали и сохранили здесь. Имена старых пользователей также отображены в том виде, в котором они существовали ранее. Только нужно заново пройти регистрацию, чтобы иметь возможность задавать вопросы, или отвечать другим.

Чтобы связаться с нами по любому вопросу О САЙТЕ (реклама, сотрудничество, отзыв о сервисе), пишите на почту [email protected]. Только все общие вопросы размещайте на сайте, на них ответ по почте не предоставляется.