Енергетичні одиниці
Ви можете пам’ятати з підручника з метрик, що відстань, маса та об’єм базувалися на воді. Те саме стосується деяких одиниць енергії. Ця літрова пляшка допоможе проілюструвати ці одиниці. Якщо ви взяли пляшку і кинули її так, щоб на кидок пішла одна секунда, і пляшка рухалася швидкістю 1 метр в секунду, коли ви її пускали, один "джоуль" енергії передавався пляшці. (Джоуль названий на честь Джеймса Джоуля) Сила, яку ви чинили на кілограм води, щоб отримати цей літр води до 1 метра на секунду, визначається як один "ньютон" сили (символ - N). Енергія часто обчислюється як сила у відстані. Тож у цьому випадку один ньютон сили, помножений на один метр, називається або ньютон · метр, або один джоуль.
Іншою одиницею енергії на основі води є калорії. Калорія визначається як кількість енергії, необхідної для підняття 1 грама води на 1 градус Цельсія. Якщо це кілограм води (1 літр), вони називають це кілокалорією або калорією їжі.
У цьому прикладі. у нас є кілограм води. Для того, щоб підняти його на 1 градус Цельсія, потрібно 1000 калорій. Якщо переходити від кімнатної температури (20 ° С) до майже кипіння (90 ° С), це збільшення на 70 градусів і, отже, 70 х 1000 калорій, або 70 000 калорій для його нагрівання.
Наприклад, питома теплоємність золота в 30 разів менша, ніж теплота води. Іншими словами, кілограм золота піде від 20 ° C до 90 ° C, тоді як вода піде від 20 ° C до 22 ° C, коли вони обидва нагріваються однаково. Питома теплота золота становить 0,031 калорій на грам на градус Цельсія (0,031кал/г · ° C).
Чому така велика різниця? (Див. Наступний абзац (
Більш поширеним підходом для визначення питомої теплоти речовини (як металів) є нагрівання цієї речовини, а потім додавання її у відому кількість води.
Можливо, коваль був одним із перших людей, хто це визнав. Вони часто опускають різні метали у відро води, щоб охолодити метал. Вони, безсумнівно, помітили, що вода буде нагріватися. Вони знали, чим важчий шматок металу, тим більше вода буде нагріватися. Можливо, вони помітили, що різні метали однакової ваги не нагріватимуть воду до однакової температури.