Nejlepší odpověď
Jediným způsobem, jak je měrné teplo žuly jedinečné, je to, že se liší od ve větší či menší míře ze všech ostatních materiálů. Ale to platí pro všechny materiály. Rozdíly jsou někdy docela protiintuitivní.
Specifické teplo je množství tepla potřebné ke zvýšení dané hmotnosti materiálu o 1 stupeň teploty. Zůstává konstantní v širokém rozmezí teplot za předpokladu, že se stav materiálu (pevná látka, kapalina, plyn) v procesu nezmění.
Jednotky se liší, ale ve vědě se obvykle uvádí jako Joules / Kg / 1C. C může být nahrazeno absolutní Kelvinovou teplotou, ale čísla zůstávají stejná. Pomocí tohoto měření jsou výsledky pro několik materiálů včetně žuly uvedeny níže. Mějte na paměti, že objem 1 kg vodíku je obrovský.
Žula 820
Voda 4 200
Vodík 14 300
Vzduch 993
Mramor 2 100
Beton 880
Olovo 129
Měď 385
Je intuitivní, že žula a beton by měl být podobný, ale ne že by mramor měl být mnohem vyšší než žula nebo olovo mnohem nižší. Ta žula by měla být docela podobná vzduchu, zdá se překvapivá. Ale vše souvisí s vlastnostmi molekul, z nichž se skládá.
Odpověď
V zásadě mění neuspořádanou náhodnou energii tepla na směrové síly: vratný píst, spřádací hřídel, tah raketového motoru atd.
Historicky jsme po dlouhou dobu stavěli tepelné motory – nejznámější parní -, které zlepšily jejich účinnost pomocí vrtání a pravítka, než brilantní Sadi Carnot abstrahoval jejich provoz do formálních principů. To oba zahájilo studium termodynamiky a poskytlo technikům vedení k lepším návrhům. (Všimněte si, že to probíhalo předtím , než jsme měli kvantitativní kinetickou teorii tepla – náhodně odrážející atomy / molekuly – stejně jako jsme použili páky a jiné jednoduché stroje dlouho předtím, než existovala věda o mechanice.)
Od té doby se koncept tepelných motorů rozšířil i mimo zařízení, která za nás provádějí mechanickou práci: např. můžeme říci, že atmosféra je tepelný motor globální cirkulace a větry, cyklování vody do a ven z atmosféry atd.
Organismy můžeme vidět jako tepelné motory, ve kterých energie oxidace, slunečního záření atd. prochází dlouhými kaskádami chemických reakcí a propracovává se mikrostruktury před vytvořením „práce“ rotujícího bakteriálního bičíku, stromu zvedajícího vodu z kořenů na listy nebo vašich svalů.
Můžeme dokonce analyzovat výpočty jako tepelný stroj a určovat teoretické minimum je třeba pracovat na „překlopení“ relé, tranzistoru nebo kvantového bitu z 0 na 1 a zpět… jako a také to, jak velký chladič, tepelná trubka, smyčka chladicí kapaliny, ventilátor nebo jiné zařízení je potřeba k tomu, aby se mikroprocesor, který vám dává tato slova, nerozpustil.)
Tepelné motory: oni Už to není jen pro čerpání vody z uhelných dolů!