Аманда только что налила себе чашку горячего кофе, чтобы начать день. Она сделала первый глоток и чуть не обожгла язык. Поскольку у нее не было времени сидеть и ждать, пока он остынет, она положила в кофе кубик льда и размешала его металлической ложкой. Через мгновение она почувствовала, как ложка нагрелась, но когда сделала еще глоток, кофе остыл. Она была почти уверена, лед добавлял холода в ее кофе, а кофе добавлял тепла ее ложке.
Вы согласны?
Я полагаю, вы можете подумать о том, что кубик льда «добавляет холода» в систему, но по соглашению мы обычно обсуждаем эти вопросы с точки зрения тепла. Если бы холод был противоположностью тепла, мы могли бы сказать, что удаление тепла из системы равносильно добавлению холода, но, чтобы провести параллели с научным сообществом, было бы разумнее сказать, что вы «отбираете тепло».
Напомним, что два соприкасающихся тела стремятся достичь теплового равновесия. Таким образом, при добавлении холодного кубика льда большее количество тепловой энергии горячего кофе начнет «просачиваться» в кубик льда, который имеет очень низкое количество тепловой энергии. Эти две системы попытаются достичь теплового равновесия, когда вода из кубика льда и кофе имеют одинаковое количество тепловой энергии.
Со временем кофе также будет отдавать тепловую энергию воздуху, поскольку он нагревает непосредственно окружающий воздух.
С ложкой та же история. Поскольку изначально он был холодным (допустим, комнатной температуры), он будет получать тепловую энергию от кофе (у которого больше тепловой энергии) и начнет нагреваться. Предполагая, что эта ложка металлическая, она будет хорошим проводником этой энергии, и вся ложка, скорее всего, будет легко нагреваться. Из-за этого увеличения тепловой энергии ложка станет более горячей.
Можно сказать, что, становясь горячее, мы «снимаем холод» с ложки, но опять же, это противоречит общему правилу. Обычно мы говорим о тепле.
Да. Жидкость соприкасается с ложкой, и поскольку первая горячее второй, передается тепло, в результате чего ложка нагревается. Насчет кубика льда: технически "добавлять холод" особого смысла нет. Кубик льда растает из-за передачи тепла от более горячей среды к более холодной, процесс, который охлаждает кофе. Кроме того, тепло передается от кофе к воде, что также приводит к охлаждению.
Самое главное в ощущении то, что оно относительно и зависит от температуры точки датчика на коже. Вот почему нам нужен термометр для измерения температуры, с которым все могли бы согласиться.
Здесь задействована передача энергии, но она имеет очень мало общего с чувствами Аманды. Язык и рот Аманды были нагреты до высокой температуры из-за первого глотка, из-за чего она почувствовала, что следующий глоток холоднее, что было действительно прохладно из-за добавления льда.
В случае с ложкой ложка не может стать горячее, потому что тепло кофе (и часть тепла ложки) поглощается тающим льдом. Но Аманда почувствовала, что ложка стала теплее, потому что ее пальцы были относительно холодными из-за прикосновения льда.
Я определенно не согласен.
Холод — относительное чувство, добавить нельзя; Кофе сбросит температуру, чтобы выровнять температуру.
Это не упражнение, основанное на мнении. Тепловая энергия вырабатывается путем преобразования. Это не присуще. Естественное состояние пустого темного пространства — абсолютный нуль. Звезды и другие небесные тела генерируют тепловую энергию, которая распространяется в пространстве, поглощается и удерживается другими объектами. Невозможно добавить холод. Можно только добавить или убрать тепло. Это легче всего проследить в концепции компьютерных раковин. Они охлаждают процессор, втягивая тепло в металл и используя движение воздуха, чтобы удалить его из корпуса.
Джерри
Дэвид Уайт