Kapitel 1 Värme

Kapitel 1               Värme

Vad är egentligen värme? Detta är för många ett begrepp som förhåller sig till vad man för tillfället sysslar med.

Om jag står vid ugnen och ska tillaga en stek. I kokboken står det, ställ ugnen på 200 grader och låt steken stå inne 40 min. Detta är varmt, och tiden gör att köttet ska bli genomstekt. Men om jag hade satt ugnen på 400grader, hade jag då kunnat laga till steken fortare?

Nä det har nog de flesta råkat göra någon gång, d.v.s. satt för hög värme (kanske inte 400 grader), och då upptäckt att ytan blivit bränd. Detta har med köttets värmeledningstal att göra, värmen hinner inte in i köttet.

 

sickMen om jag är sjuk, då känns 40 grader som väldigt varmt. För att kroppen inte ska gå sönder, så måste kroppen kyla bort värmen. Och är det –20 grader ute så säger vi att det är jättekallt ute! I detta fallet har vi en referens, d.v.s. vår kropp. Det kan för några kännas som varmt då vi med bar kropp står i ett rum där temperaturen är 22 grader. Skulle de sätta sig i ett bad där vattnet håller 22 grader så skulle detta kännas svalare, man vill gärna inte bada i så ”kallt” vatten. Detta har att göra med kroppens yttemperatur och fuktigheten i omgivningen, återkommer till detta längre fram i kompendiet.

atomer”Ordet värme – en rörelse”

Vi märker här att ordet värme har olika värde. Men vad vi än nämner som material eller händelse så har de en gemensam utgångspunkt. En del har säkert hört talas om den. Utgångspunkten kallas absoluta nollpunkten.

I denna punkt existerar ingen ”värme”, vilken borde kallas oändligheten. Vi byter ut begreppet värme till rörelse istället. Ni vet då det är kallt ute, glömt handskarna hemma, istället gnuggar man händerna mot varandra och man känner hur värme uppstår, rörelsen ger energi, och energi ger rörelse. Vad ni än tänker på i vår materiella värld så har det energi, rörelse i atomernas uppbyggnad.

Ska vi använda kroppen som referens igen så skiljer det ungefär 310 grader mellan en normal kropps inre temperatur (37oC) och nollpunkten (-273oC). Då man talar om nollpunkten och använder denna som utgångspunkt för temperaturer, så används begreppet Kelvin.

 

1.1                           Värmeledning i fasta och flytande material

Detta är något som vi ofta träffar på. Om jag i ett rum har en koppargryta och en skärbräda. Lägger jag handen på koppargrytan så kommer denna att kännas kallare än skärbrädan. Detta har att göra med hur fort ett material kan avge sin inre värme, eller om vi vill så kan vi säga rörelse.

Då det är rörelsen i materialet som känns som värme så beror värmeledningen/ transporten genom materialet på hur snabbt molekylerna/atomerna påverkar (växelverkar) varandra. D.v.s. om man lägger handen på ett material där molekylerna påverkar varandra snabbt så kommer denna att kännas kallare än där molekylerna påverkar varandra långsamt. I vätskor är i regel denna transport lika snabb eller snabbare än fasta material.

 

 

1.2                           Värmetransport i gaser

Detta är en vardagsiakttagelse. De som varit på besök i Skåne och Lappland har märkt att det känns mycket ”varmare” i Lappland när det är –10 än känslan i Skåne då det är –10. Lappland har mot senvintern torkat ut sitt vatten som finns i luften, mot alla kalla ytor, berg m.m. (vattnet i luften fryses till is t.ex. mot bergen), medan luften i Skåne fortfarande innehåller mycket vatten.

Som vi nämnde tidigare så transporteras värme fortare i vissa material, Det samma gäller för innehållet isauna luften. Eftersom vatten transporterar värme fortare än luft så kommer luft som innehåller mer vatten att kännas kallare. Detsamma gäller om lufttemperaturen är högre än kroppstemperaturen, tex en bastu med temperaturen 90 grader och liten fuktighet känns inte så varmt som en bastu (Turkisk) med en temperatur på 55 grader och hög fuktighet.