Conceptes Bàsics: Calor, Temperatura, Llum i So

Què és la Calor?

La calor és la forma d'energia creada pel moviment dels àtoms i les molècules (grups d'àtoms). L'energia tèrmica, per exemple, es pot convertir en calor. Per fer que un cos augmenti la seva calor, s'ha d'incrementar la velocitat de les seves molècules.

Què és la Temperatura?

La temperatura és una mesura de la calor o energia tèrmica de les partícules en una substància. Expressa el nivell d'agitació tèrmica d'un cos. S'anomena agitació tèrmica a la vibració dels àtoms o molècules d'un cos deguda a la quantitat d'energia interna o calor que posseeix.

Efectes de la Calor

• Canvis de temperatura: Quan un cos absorbeix calor, guanya energia i la seva temperatura augmenta.
• Canvi de mida: Quan un cos s'escalfa, la seva energia calorífica augmenta, el cos augmenta de mida i es dilata, augmentant de volum.
• Canvi d'estat: En escalfar un cos podem aconseguir que canviï d'estat, que passi de sòlid a líquid o de líquid a gas.

Propagació de la Calor

• Conducció: La calor es transmet per contacte. És un tipus de transmissió característic dels cossos sòlids i és necessari que el cos sigui bon conductor tèrmic.
• Convecció: És una forma de propagació de l'energia que es produeix en els líquids i en els gasos.
• Radiació: És la propagació de l'energia a través de l'espai buit sense necessitar la presència de matèria.

Transmissió de l'Energia

L'energia es pot transmetre d'uns cossos als altres. Alguns processos permeten la transmissió entre cossos malgrat que estiguin separats. Aquests processos són l'emissió o l'absorció de so o de llum. La llum és una energia radiant, formada per unes partícules, els fotons, que es propaguen pel buit i pels materials transparents. En el buit la llum viatja a 300.000 km/s. Hi ha diverses maneres de produir llum i totes es caracteritzen per l'existència de matèria a temperatura elevada. Els cossos incandescents emeten fotons que es propaguen com una ona en totes direccions fins que són absorbits per altres cossos. Les trajectòries dels fotons es poden assenyalar per mitjà de línies rectes imaginàries, anomenades raigs.

El so és una vibració mecànica que es propaga per la matèria. En l'aire la seva velocitat és de 340 m/s, mentre que a l'acer la velocitat és de 5.100 m/s.

Reflexió i Refracció de la Llum

Quan ens mirem al mirall veiem la nostra imatge perquè la llum hi rebota i ens arriba als ulls. Amb el so passa el mateix. La reflexió és un fenomen característic de les ones. La reflexió de la llum es produeix de forma similar.

Matèria, Llum i Colors

D'acord amb el comportament que els diferents materials tenen davant la llum, els podem classificar en:

• Materials transparents: Permeten el pas dels fotons a través seu, sense absorbir-los. Els cossos del darrere es poden veure amb detall.
• Materials translúcids: Permeten el pas dels fotons però els desvien en totes direccions. No es distingeixen els detalls dels cossos que hi ha al darrere.
• Materials opacs: Absorbeixen alguns fotons i retornen la resta al medi del qual provenen. No es poden veure els cossos del darrere.