Varme opp vann
Å opp vann krever , og hvor mye avhenger av den spesifikke varmekapasiteten, som for vann er omtrent 4180 J per kg per grad. For å varme 2 kg vann fra 20 til 70 grader, altså 50 grader, trengs Q = 4180·2·50 = 418 000 J. Det er nettopp fordi vann har så høy at det tar å koke opp en kjele, og at havet jevner ut temperatursvingninger langs kysten.
Slik uttrykker du det
Energien jeg trenger, finner jeg av Q = c·m·endring i . For 2 kg vann som skal opp 50 grader blir det Q = 4180·2·50 = 418 000 J. Vann har høy , så det krever mye å det opp og det holder lenge på varmen.
Q = c·m·endring i temperatur gir energien som trengs.
Temperatur i kelvin
På kelvin-skalaen starter vi i det absolutte nullpunktet, der partiklene har minst mulig bevegelse. Det ligger på minus 273,15 grader celsius. Romtemperatur på 20 grader celsius tilsvarer 20 + 273,15 = 293,15 K. Forskjellen mellom to temperaturer er den samme i kelvin og celsius, fordi skalaene er like store i trinn, bare forskjøvet i forhold til hverandre.
Slik uttrykker du det
Jeg gjør om til kelvin ved å legge til 273,15: 20 grader celsius blir 293,15 K. Det absolutte nullpunktet på 0 K er det kaldeste mulige, der partikkelbevegelsen er minst mulig. En temperaturforskjell er like stor i kelvin og celsius, for det er bare nullpunktet som er flyttet.
T i kelvin = T i celsius + 273,15.
Energikvalitet og termodynamikkens andre lov
All har ikke samme kvalitet. Elektrisk energi kan nesten fullstendig omdannes til , mens ved lav er vanskelig å utnytte. Termodynamikkens andre lov sier at varme av seg selv alltid strømmer fra varmt til kaldt, aldri motsatt vei uten at vi tilfører arbeid. Et kjøleskap flytter varme fra kaldt til varmt, men bare fordi det bruker elektrisk energi for å få det til.
Slik uttrykker du det
Termodynamikkens andre lov sier at bare flyter av seg selv fra varmt til kaldt. Skal jeg flytte varme andre veien, som i et kjøleskap, må jeg tilføre i form av elektrisk . Energi har også ulik kvalitet: elektrisk energi kan utnyttes nesten fullt ut, lavtemperaturvarme dårlig.
Varme går av seg selv fra varmt til kaldt, aldri omvendt uten tilført arbeid.
og er ikke det samme. Temperatur sier hvor raskt partiklene i stoffet beveger seg i gjennomsnitt, mens varme er i overføring fra et varmt sted til et kaldere. I fysikken regner vi ofte temperatur i kelvin: 0 K er det absolutte nullpunktet, der all termisk bevegelse stanser, og det ligger på minus 273,15 grader celsius. For å gå fra celsius til kelvin legger vi til 273,15.
Hvor mye som trengs for å et stoff, avhenger av massen og av den spesifikke varmekapasiteten. Varme strømmer alltid av seg selv fra varmt til kaldt, aldri motsatt vei uten at vi tilfører .