Waarmte

Waarmte of waarmens is yn 'e natuerkunde in foarm fan útwikseling fan enerzjy tusken systemen dy't ûnderling net yn termysk lykwicht binne (yn leke-termen: dy't ferskille fan temperatuer). In oare beneaming foar grutte waarmte is hjitte(ns) of hite(ns). It tsjinstelde fan waarmte is kjeld. De tûke fan 'e natuerkunde dy't him mei waarmte en kjeld dwaande hâldt, is de termodynamika. Waarmte wurdt yn natuerkundige konteksten in protte oantsjut mei it symboal Q. Yn it ienhedestelsel fan it Système International (SI) wurdt waarmte útdrukt yn joule (J). De kalory is in ferâldere ienheid dy't offisjeel al lang ôfskaft is, mar yn it spraakgebrûk noch rûnom foarkomt. It mjitten fan kaloryen, de kalorymetry, wurdt brûkt foar de kwantifikaasje fan waarmte troch temperatuersferoaring fan in lichem.

In lavastream yn Iislân. Lava is stien mei sa'n grutte steat fan waarmte (hjitte) is dat it floeiber wurden is.

Hjitte wiist troch nei dizze side. Foar oare betsjuttings fan dat begryp, sjoch: hjitte (betsjuttingsside).

De útwikseling fan enerzjy dy't by in steat fan waarmte per definysje plakfine moat, kin yn prinsipe op trije ûnderskate manearen barre: troch lieding, strieling en konveksje (mar net troch it ferrjochtsjen fan arbeid). Lieding bart troch direkt kontakt tusken twa of mear ymmobile lichems, of troch in wand of oare barriêre dy't ûntrochlittich is foar matearje. Strieling bart yndirekt tusken twa lichems dy't inoar net reitsje. Konveksje is waarmtestreaming troch in gas of in floeistof. As der in gaadlike ferbining bestiet tusken twa systemen mei ferskillende temperatueren fynt de útwikseling fan enerzjy (of yn it spraakgebrûk: de ôfjefte fan waarmte) ûntsjinkearber, fuortendaliks en spontaan plak fan it waarmere systeem nei it kâldere systeem.

Neffens de earste wet fan 'e termodynamika kin waarmte te'n goede komme oan sawol de ynwindige enerzjy U fan it ûntfangende systeem as oan 'e troch dat systeem ferrjochte arbeid W op it om-en-by fan dat systeem. Ynwindige enerzjy kin ûnderferdield wurde yn termyske enerzjy U_th (dy't sit yn 'e willekeurige bewegings fan 'e gearstallende molekulen) en biningsenerzjy U_p (as gefolch fan 'e krêften dy't de molekulen en de gearstallende dielen fan 'e molekulen op inoar útoefenje). De absolute temperatuer T is in mjitte foar de gemiddelde kinetyske enerzjy per molekúl en dêrmei foar U_th.

Waarmte is likemin as arbeid in tastânsfunksje fan it systeem, mar ynwindige enerzjy, druk, temperatuer en folume binne dat wol. Hoe't tafierde waarmte ferdield wurdt oer U_th, U_p en W (allegear útdrukt yn joule), en hoe't de tastânsfariabelen folume, temperatuer en druk feroarje, hinget folslein ôf fan it aard fan it ûntfangende systeem en de dêroan opleine rânebetingsten. By gassen sil de rol fan U_p bygelyks sa goed as te ferwaarleazgjen wêze, mar by fêste stoffen net. Oan 'e oare kant sil W by fêste stoffen en floeistoffen fanwegen de folumeferoaring ferwaarleasber wêze. Der bestiet in nau mei waarmte ferbûn, mar yn essinsje ferskillend begryp: redusearre waarmte. Dat is wól in tastânsfunksje. Redusearre waarmte spilet in rol fan krúsjaal belang yn 'e formulearring fan 'e twadde wet fan 'e termodynamika. Foar isoterme prosessen is de redusearre waarmte gelyk oan ${\displaystyle {\frac {Q}{T}}}$. Foar alle oare prosessen is it ${\displaystyle \int {\frac {dQ(T)}{T}}}$.

Boarnen, noaten en referinsjes