Toplina: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
nadopunio Toplina |
Nadopunio Toplina |
||
Redak 15:
[[datoteka:Ice-calorimeter.jpg|mini|desno|300px| Prvi svjetski ledeni [[kalorimetar]], koji se počeo upotrebljavati 1782., a napravili su ga [[Antoine Laurent de Lavoisier]] i [[Pierre-Simon Laplace]], da bi odredili količinu topline koja prati određene kemijske procese, a [[konstrukcija]] se zasniva na prethodnim proračunima [[Joseph Black|Josepha Blacka]] kada je otkrio [[latentna toplina|latentnu toplinu]].]]
[[datoteka:Hukseflux radiometer sr11 photo.jpg|mini|desno|300px|[[Piranometar]] je [[mjerni instrument]] koji mjeri ukupno [[Sunčeva svjetlost|Sunčevo zračenje]] (sa svim [[valna duljina|valnim duljinama]]), koje pada na neku vodoravnu plohu.]]
'''Toplina''' ili '''količina topline''' (oznaka ''Q'') je [[fizikalna veličina]] kojom se opisuje [[energija]] koja [[Prijenos topline|prelazi s toplijega tijela na hladnije]]. [[Mjerna jedinica]] topline jest [[džul]] (J); stara jedinica bila je [[kalorija]] (1 cal = 4,186 J). Toplina koja se izmjenjuje pri dodiru dvaju tijela različitih [[temperatura]] ovisi o [[masa|masi]] ''m'' [[Tijelo (fizika)|tijela]], [[Toplinski kapacitet|specifičnom toplinskom kapacitetu]] ''c'' [[tvar]]i od koje se tijelo sastoji, te o [[temperatura|temperaturnoj]] razlici ''Δt'': ▼
[[datoteka:Earth-crust-cutaway-croatian.png|mini|300px|desno|Prema unutrašnjosti [[Zemlja]] je sve toplija, a u dubinama većim od 18 [[metar]]a ispod površine vanjske toplinske promjene temperature nemaju utjecaja. Znači, ovdje toplina ne dolazi izvana nego iz unutrašnjosti Zemlje.]]
[[datoteka:DancingFlames.jpg|mini|desno|300px|[[Ogrjevna vrijednost]] je svojstvena za svaku [[kemijska tvar|kemijsku tvar]].]]
▲'''Toplina''', '''toplinska energija''' ili '''količina topline''' (oznaka ''Q'') je [[fizikalna veličina]] kojom se opisuje [[energija]] koja [[Prijenos topline|prelazi s toplijega tijela na hladnije]]. [[Mjerna jedinica]] topline jest [[džul]] (J); stara jedinica bila je [[kalorija]] (1 cal = 4,186 J). Toplina koja se izmjenjuje pri dodiru dvaju tijela različitih [[temperatura]] ovisi o [[masa|masi]] ''m'' [[Tijelo (fizika)|tijela]], [[Toplinski kapacitet|specifičnom toplinskom kapacitetu]] ''c'' [[tvar]]i od koje se tijelo sastoji, te o [[temperatura|temperaturnoj]] razlici ''Δt'':
:<math> Q = c \cdot m \cdot \Delta t </math>
Line 107 ⟶ 113:
Sredinom 19. stoljeća razvili su [[Rudolf Clausius|R. J. E. Clausius]], [[Ludwig Boltzmann|L. Boltzmann]] i drugi [[Kinetička teorija plinova|kinetičku teoriju plinova]] prema kojoj je toplina rezultat mehaničkoga gibanja [[molekula]]. To je gibanje prvi uočio [[Robert Brown|R. Brown]] ([[Brownovo gibanje]]). U kinetičkoj teoriji plinova temperatura tijela dovodi se u vezu s prosječnom [[kinetička energija|kinetičkom energijom]] mehaničkoga [[gibanje|gibanja]] molekula. Zagrijavanje tijela je povećanje kinetičke energije molekula..
== Izvori topline ==
=== Sunce ===
{{Glavni|Sunce}}
Sunce je najveći izvor toplinske energije na čijoj površini vlada temperatura od 5 778 [[kelvin|K]] (5 505 [[°C]]), a u unutrašnjosti se penje na milijune stupnjeva. Svaki [[Četvorni metar|cm<sup>2</sup>]] Zemljine površine na koju pada [[Sunčeva svjetlost]] okomito prima u minuti prosječno 1,94 [[Kalorija|cal]], to jest 1,36 [[vat|W]]/[[Četvorni metar|m<sup>2</sup>]]. Ta se količina topline zove [[Sunčeva konstanta|Sunčeva ili solarna konstanta]]. Pri tome se misli na površinu koja se nalazi na gornjoj granici [[Zemljina atmosfera|Zemljine atmosfere]], jer [[atmosfera]] upija znatan dio te topline tako da na samu Zemljinu površinu dolazi prosječno pola te vrijednosti.
[[Sunčeva energija]] je najvažnija za život na Zemlji. Na primjer [[energija]] vodenih slapova je nastala od Sunčeve energije jer zagrijavanjem vode nastaje [[Hlapljenje|ishlapljivanje]]; [[vodena para]] se diže uvis, pa onda pada na Zemlju u obliku [[oborina]] kiše ili snijega. Sunčeva energija omogućuje rast [[Biljke|bilja]] koje sakuplja tu energiju. Prirodna [[goriva]], na primjer [[ugljen]], nastala su iz biljaka koje su u davno vrijeme došle pod [[Zemljina kora|Zemljinu koru]]. Prema tome vidimo da sva raspoloživa energija dolazi uglavnom sa Sunca.
=== Zemlja ===
{{Glavni|Zemlja}}
Zemlja je također izvor topline. Prema unutrašnjosti Zemlja je sve toplija, a u dubinama većim od 18 [[metar]]a ispod površine vanjske toplinske promjene temperature nemaju utjecaja. Znači, ovdje toplina ne dolazi izvana nego iz unutrašnjosti Zemlje. Na svakih 100 metara prema središtu Zemlje temperatura poprečno raste za 3 °C.
=== Kemijska energija ===
{{Glavni|Kemijska energija}}
Kemijska energija, sadržana u različitim [[kemijska tvar|kemijskim tvarima]], oslobađanjem se pretvara u toplinu. Najobičnija pojava topline nastaje kemijskim spajanjem tvari s [[kisik]]om, a taj se proces naziva [[oksidacija]]. Ako se pri tom javlja [[plamen]], to je [[gorenje]]. Tvar iz koje dobivamo izgaranjem toplinu za kućnu i tehničku upotrebu zove se [[Goriva|gorivo]]. Toplina izgaranja goriva je njegova [[ogrjevna vrijednost]] ili ogrjevna moć, a to je ona količina topline koju potpunim [[izgaranje]]m razvije 1 [[kilogram]] [[goriva]]. Ogrjevna moć goriva određuje se takozvanom [[Kalorimetar|kalorimetrijskom bombom]]. U toj posudi nalazi se čisti [[kisik]] pod [[tlak]]om do 25 [[Bar (jedinica)|bara]]. Ta je bomba smještena u posudi koja je napunjena [[voda|vodom]]. Kada gorivo izgori voda se ugrije. Iz [[Toplinski kapacitet|toplinskog kapaciteta]] posude i bombe, i povišenja temperature vode možemo izračunati ogrjevnu moć goriva. Za [[plin]]ove se ogrjevna moć navodi u [[Kubični metar|m<sup>3</sup>]]. Tako je na primjer ogrjevna moć [[Kameni ugljen|kamenog ugljena]] od 7 000 [[Kalorija|kcal]]/kg (7 000 ∙ 4,186 = 29 302 [[Džul|kJ]]/kg = 29,3 MJ/kg) do 8 000 (8 000 ∙ 4,186 = 33 488 kJ/kg = 33,5 MJ/kg), [[koks]]a 29,3 MJ/kg, [[benzin]]a 46 MJ/kg, rasvjetnog plina od 17 do 30 MJ/m<sup>3</sup>.
=== Atomska ili nuklearna energija ===
{{Glavni|Nuklearna energija}}
Izvor kemijske energije su procesi koji se zbivaju između [[atom]]a odnosno [[molekula]] pojedinih [[Kemijski element|kemijskih elemenata]]. Kako su atomi sastavljeni od najsitnijih čestica, kao što su [[proton]]i, [[neutron]]i i [[elektron]]i, to procesi koji se zbivaju između tih najsitnijih čestica stvaraju nuklearnu ili atomsku energiju. Nuklearna energija je mnogo veća od kemijske, ali se i ona konačno pretvara u toplinsku energiju.
== Izvori ==
| |||