Změna teploty při tepelné výměně, teplo

Jiným způsobem, jak ohřát těleso, je tepelná výměna (viz obr.):

• máme dvě tělesa, např. studenou vodu a rozpálenou kovovou kuličku (viz obr. a))
  • voda má teplotu t₁ a kulička teplotu t₂, platí: t₁ < t₂
• rozpálenou kuličku vložíme do vody (viz obr. b))
• nyní nastává tepelná výměna (viz obr. c))
  • rozpálená kulička má vyšší vnitřní energii, než studená voda
    • týká se zejména vnitřní pohybové energie
  • rozpálená kulička začne předávat vnitřní energii studené vodě
    • lze si představit tak, že částice rozpálené kuličky narážejí v místě styku obou těles do relativně pomalých částic studené vody, které díky tomu zvýší svoji rychlost pohybu, svoji pohybovou energii
    • "rozpohybování" částic vody z místa styku těles se pak šíří řetězovou reakcí do celého objemu vody
    • naopak částice kuličky vlivem ztráty energie, kterou předaly vodě, snižují svojí rychlost,
• po určité době dojde k vyrovnání vnitřní energie kuličky a vody, navenek se projeví vyrovnáním teploty, obě tělesa budou mít nyní stejnou teplotu t (viz obr. d))
  • pro teplotu t platí: t₂ > t > t₁
• předaná část vnitřní energie se nazývá TEPLO - značka Q

Jednotka:   Joule
* Značka jednotky: J

Důležité poznámky:

1. Nikdy nemůže předávat teplo chlednější těleso teplejšímu:
   • pokud by tomu tak bylo, mohli bychom např. přivést vodu k varu tím, že ji postavíme do sněhu
2. k tepelné výměně, kdy platí stejné zákony dochází i při ohřevu plamenem, elektrickým vařičem apod.
   • zde ovšem dodáváním energie (hoření, el. proud apod.) udržujeme horké teleso (plamen, topné el. těleso) na vysoké teplotě
   • pokud např. vypneme přívod proudu dojde k úplně stejnému výsledku, jako v našem případě s kuličkou - teplota topného tělesa a vody se vyrovná