Energia Termikoa, Beroa eta Tenperatura: Definizioak eta Kontzeptuak

Energia Termikoa, Beroa eta Tenperatura

Energia termikoa bi gorputzen artean transferitzen den energia da, tenperatura-diferentzia dagoenean. Gorputz bat, tenperatura altuagoarekin, hoztu egiten da, eta bestea, tenperatura baxuagoarekin, berotu egiten da.

Beroa

Beroa energia transmititzeko modu bat da, tenperatura desberdina duten bi gorputzen artean transferitzen den energia adierazteko erabiltzen dena. Beroaren bidez, energia termikoa trukatzen da. Unitateak:

• 1 cal = 4,18 J
• 1 J = 0,24 cal

Tenperatura

Tenperatura gorputzaren maila termikoa adierazten duen magnitudea da, hau da, gorputz horren partikulen agitazio termikoaren neurri bat. Tenperatura neurtzeko hiru eskala erabiltzen dira munduan:

• Celsius edo zentigradu eskala (°C)
• Kelvin eskala (K)
• Fahrenheit eskala (°F)

Nazioarteko sisteman, Kelvin eskala erabiltzen da. Erlazioak:

• K = °C + 273
• °F = 1,8 * °C + 32

Beroaren Ondorioak

Gorputz batek beroa ematen edo xurgatzen duenean, hiru ondorio izan ditzake: tenperatura-aldaketa edo dilatazioa.

Bero Espezifikoa

Gorputz batek beroa irabazten duenean, tenperatura handitu egiten da, eta galtzen badu, tenperatura gutxitu egiten da. Zenbat eta bero gehiago jaso edo galdu, tenperatura-aldaketa handiagoa izango du. Formula:

Q = m * cs * (T2 - T1)

non:

• Q = Bero kantitatea
• m = Masa
• cs = Bero espezifikoa
• T2 = Amaierako tenperatura
• T1 = Hasierako tenperatura

Oreka Termikoa

Tenperatura desberdina duten bi gorputzek elkar ukitzean, bien arteko mugan dauden molekulek talkak jasaten dituzte, gorputz bakoitzaren tenperaturak partekatzen diren arte. Amaierako egoera honi oreka termikoa deitzen zaio.

Nahasteak

Energiaren kontserbazioaren printzipioa kontuan hartuta, gorputz bero batek gorputz hotz bati energia bero gisa ematen badio, energia kontserbatu egingo da; hau da, gorputz beroak emandako energiak eta gorputz hotzak hartutako energiak berdinak izan behar dute. Tenperatura desberdinetan dauden bi substantzia nahastean, bat beroa eta bestea hotza, nahasteak bukaerako tenperatura berdina lortzen du, oreka-tenperatura deitua. Formula:

Qa = -Qb

Egoera Aldaketak

Egoera-aldaketa gertatzen ari den bitartean, tenperaturak konstante irauten du.

Fusio eta Baporizazio Bero Sorrak

Fusio/baporizazio prozesuan tenperatura konstantea da, eta bat dator fusio edo urtze-tenperaturarekin (Tu) eta irakite-tenperaturarekin (Ti).

a) Fusio-bero sorra (Lf)

Substantziaren kg bat fusio-tenperaturan solidotik likidora pasatzeko behar den energia da. Formula:

Q = m * Lf

b) Baporizazio-bero sorra (Lv)

Substantziaren kg bat irakite-tenperaturan likidotik lurrunera pasatzeko behar den energia da. Formula:

Q = m * Lv

Berotze-hozte Grafikoak

Grafikoan, aldaketa horiek adierazten dituen tenperatura/denbora erlazioa irudikatzen da:

• AB: Q = m * Cs * ΔT
• BC: Q = m * Lf
• CD: Q = m * Cl * ΔT
• DE: Q = m * Lv
• E-tik aurrera: Q = m * Cg * ΔT

Dilatazioa

Dilatazioa gorputz baten bolumena handitzea da, gorputzaren tenperatura igo delako gertatzen dena. Dilatazioa hiru materia-egoeretan ematen da, baina solidoen kasuan likidoenean baino txikiagoa da, eta hauetan, berriz, gasetan baino txikiagoa oraindik.