Warmte

Wat is warmte eigenlijk?

Warmte is een vorm van energie.

Alle materie om ons heen bestaat uit kleine moleculen en atomen, hoe sneller deze kleine deeltjes heen en weer bewegen, hoe warmer de materie is.

Stel je een koud stuk ijs voor. Wanneer je dit stuk ijs verwarmt ontstaat er beweging. Op een gegeven moment beven deze deeltjes zo dat ze zichzelf kunnen losmaken van hun vaste plaatsen en heen en weer kunnen bewegen: het ijs smelt en wordt vloeibaar (water). Als je ze blijft verwarmen, wordt de beweging van de moleculen nog sterker, totdat ze volledig uit het vloeibare water ontsnappen en als waterdamp (= transparant gas) in de lucht opstijgen: het water kookt.

Koude

Koude is daarom niets anders dan de afwezigheid van warmte. Als je een glas cola wilt koelen, moet je de warmte uit de cola halen. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door een stuk ijs toe te voegen. Het ijs absorbeert nu de warmte (en smelt daarom), waardoor de cola verliest.

Hoe koud kan materie worden?

Materie kan niet oneindig koud worden. De laagst mogelijke temperatuur wordt bereikt wanneer de deeltjes niet langer trillen, dat wil zeggen dat ze helemaal niet bewegen. We noemen deze temperatuur het absolute nulpunt . Het is -273,15 graden Celsuis = 0 Kelvin.

Er zijn verschillende meeteenheden voor het meten van temperaturen: graden Celsius, graden Fahrenheit, Kelvin.

Graden Celsius (° C)

In de meeste landen, waaronder Nederland, wordt de temperatuur vandaag in graden Celsius gemeten. Anders Celsius (1701-1744) was een Zweedse astronoom, natuurkundige en wiskundige. De Celsius-schaal gebruikt als vaste punten de temperaturen van het vriespunt (0 ° C) of kookpunt van het water (100 ° C), telkens bij gemiddelde luchtdruk op zeeniveau. Zo bepaalde hij de vaste punten heel precies door ook de meetomstandigheden in te stellen, in dit geval de luchtdruk.

Luchtdruk speelt een belangrijke rol; Het water kookt bijvoorbeeld al onder 100 ° C wanneer de luchtdruk lager is. Dit is onder andere het geval in berggebieden op grote hoogte.

Graden Fahrenheit (° F)

Fahrenheit is de oudste temperatuurmeeteenheid die nog steeds in gebruik is. Gabriel Fahrenheit (1686-1736) was een Duitse natuurkundige en uitvinder van meetinstrumenten. De schaal van Gabriel Fahrenheit verwijst naar het vaste punt van de laagste temperatuur van de winter 1708/1709 in zijn woonplaats Gdansk (-17,78 ° C) en naar het vaste punt waarop het water bevriest (0 ° C, 32 ° F) ). Een temperatuurstijging van 9 ° F komt overeen met een temperatuurstijging van 5 ° C. De Fahrenheit-schaal was lang in gebruik in Europa totdat deze werd vervangen door de Celsius-schaal. Tegenwoordig wordt het echter nog steeds gebruikt in Amerika en enkele andere Engelstalige landen.

Kelvin (K)

Wetenschappers meten de temperatuur in Kelvin, dat ook de nieuwste eenheid is voor het meten van temperatuur.

William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907) was een Britse natuurkundige.

Deze eenheid is gebaseerd op absoluut nul (-273.15 ° C) en gebruikt dezelfde stappen als de schaal van Celsius. Het verschil tussen de temperatuur waarbij het water kookt en de temperatuur waarbij het water bevriest is daarom hetzelfde, ongeacht of het wordt berekend in Kelvin of in graden Celsius.