Температура и энергия

   В повседневной жизни мы часто произносим слова "горячий", "теплый", "холодный" тем самым указываем на степень нагретости тела - температуру.

Температуру как и любую физическую величину нужно измерять для чего существует прибор - термометр (или в жизни мы его часто называем градусник).

Термометры бывают нескольких видов (деление по принципу работы):

1. Газовые термометры - используют свойство изменения давления в зависимости от температуры. По своей сути это манометры с градусной разметкой шкалы. Отличаются простотой конструкции. Есть возможность автоматически регистрировать результаты показаний.
2. Жидкостный указатель температуры использует физическое свойство материала изменять объем при изменении количества градусов. В качестве наполнителя чаще используется ртуть или подкрашенный спирт.
3. Механические - действуют так, как и жидкостные, только в качестве датчика применяется металлическая спираль или биметаллическая пластина.
   
4. В электрических устройствах главную роль играют металлические или полупроводниковые датчики, сопротивление которых изменяется в зависимости от величины тепловой характеристики. К достоинствам можно отнести высокую точность измерений и надежность прибора; к недостаткам - не могут применяться при высоких температурах.
5. Оптические - основаны на анализе спектра излучения поверхности тела или изменения светимости.
6. Инфракрасные приспособления используют принцип детектора инфракрасного излучения. Интенсивность и спектр зависят от градусных характеристик объектов.

  Наверняка вы знаете что температуру наши термометры измеряют в градусах Цельсия. Но как она появилась знаете? В  18 веке шведский ученый Андерс Цельсий изобрел свою температурную шкалу, в основе которой лежит температура замерзания (0°C) и закипания (100°C) чистой воды при нормальном атмосферном давлении.

   Но есть и другие шкалы для измерения температуры. Такие как Фаренгейта, Кельвина, Реомюра.
   Температура тела зависит от скорости движения молекул. Поэтому беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело принято называть тепловым движением.
   Вы уже знаете, что существует два вида механической энергии - потенциальная и кинетическая. Они могут превращаться друг в друга. Рассмотрим пример: человек держит стальной шар над свинцовой пластиной (рис. а). В данном случае шар обладает потенциальной энергией т. к. он поднят на какую-либо высоту. При отпускании шара он будет падать вниз и во время полёта шар обладает кинетической энергией т. к. имеет скорость.  После удара о пластину шар остановиться (рис. б). Его кинетическая и потенциальная энергия будут равна нулю. Но энергия не исчезла, а перешла в другую форму - внутреннюю энергию. Внутренней энергией называют кинетическую энергию всех молекул, из которых состоит тело и потенциальную энергию их взаимодействия.
   Внутреннюю энергию можно изменить:

1. Совершив над телом работу.
2. С помощью теплопередачи. 

Теплопередача может осуществляться одним из способов:

1. теплопроводность;
2. конвекция;
3. излучение.

Теплопроводность - передача внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.
Конвекция - перенос энергии струями жидкости или газа.
Излучение - процесс распространения энергии в виде волн.