62-63 / 83
62
63
Námsgagnastofnum 2015
–
07011
EÐLIS- OG STJÖRNUFRÆÐI
Hitaþensla
Fyrr í kaflanum var það nefnt að efnið inni í hitamælum þenst út við hækkað
hitastig. Ástæðan fyrir því er að við hitastigshækkunina fara sameindir
efnisins á meiri hreyfingu og við það ýta þær hver annarri meira frá sér.
Þegar hitastigið lækkar síðan hægja sameindirnar á sér og ýta minna við
sameindunum í kring. Sameindirnar komast því nær hver annarri og efnið
dregst saman við lækkandi hitastig.
Blaðra fyllt með vatni þenst út í örbylgjuofni þegar kveikt hefur verið á
honum. Þetta gerist vegna þess að sameindir vatnsins fá aukna hreyfiorku
við hærra hitastig. Með öðrum orðum, sameindir vatnsins fara að ýta á veggi
blöðrunnar. Þegar slökkt er á ofninum dregst blaðran aftur saman. Flest
föst efni og vökvar þenjast út við aukið hitastig, sameindirnar fara á meiri
hreyfingu, innihalda meiri hreyfiorku og taka því meira pláss. (Frá reglunni
um að efni þenjist út við hækkandi hitastig eru þó undantekningar, t.d. vatn á
bilinu 0 °C til 4 °C. Þessi undantekning stafar af því hvernig vatnssameindir
eru í laginu og því hvernig þær raða sér saman þegar þær festast saman við það
að vatnið frýs). Ekki þenst þó allt efni út við hærra hitastig. Þegar gas hitnar
þenst það út ef aðstæður leyfa. Ef gas er hins vegar hitað í lokuðu rými sem
ekki getur stækkað þá þenst það ekki út heldur fara sameindirnar á meiri
hreyfingu og hreyfiorkan eykst. Sameindirnar rekast þá með meiri hraða á
veggi ílátsins og þrýstingurinn vex. Ef ílátið sem gasið er í getur hins vegar
gefið eftir, eins og blaðra, þá eykst rýmið og blaðran þenst út.
verkefni/UMRÆÐUR
1.
Hvernig tengist hitastig hreyfingu sameinda?
2.
Hvernig tengjast sameindir varmaburðinum í venjulegum herbergjum?
3.
Útskýrðu hitaþenslu.
Hitastig
er hugtak sem lýsir því hversu
heitur eða kaldur hlutur er. Hitastig tengist
þeirri orku sem býr í viðkomandi efni eða
hlut.
Hitamælar
ákvarða nákvæmt hitastig
hluta.
Lægsta hitastig
sem hægt er að mæla er
-273 °C eða alkul.
Varmaorka
er sú orka sem hlutur hefur
vegna þess að hann er heitur. Varmaorka er
háð magni efna.
Þegar efni fær til sín varmaorku þá annað
hvort
hækkar hitastig
efnisins eða það
breytir um
ham
.
Varmaorkan flyst frá heitari hlutum til
þeirra kaldari. Þetta gerist eftir þremur
leiðum,
varmaleiðingu
,
varmaburði
eða
varmageislun
.
Eðlisvarmi
efna segir til um hversu vel þau
geta tekið við varmaorku.
Hitastig
er mælikvarði á meðalhreyfiorku
sameinda í efni.
Samantekt úr kafla 3