Toplota

Toplota – u fizici – je energija koja spontano prolazi između sistema i okoline na neki način, osim kroz rad ili transfer materije. Kada postoji odgovarajući fizički put, toplota teče spontano sa vrelijeg na hladnije tijelo.^{[1][2][3][4][5]}

Prijenos može biti u kontaktu između izvora i odredišnog tijela, kao u provodljivosti ili zračenjem između udaljenih organa ili provođenjem i zračenjem kroz debeli čvrsti zid ili putem intermedijarnih tjelesnih tečnosti , kao u konvekcijske cirkulacije ili pak kombinacijom nekih od ovih mogućnosti.^[6][7][8]

Zbog toga što se toplota odnosi na količinu prenesene energije između dva tijela, to nije funkcija stanja bilo kojeg tijela, za razliku od temperature i unutrašnje energije. Umjesto toga, u skladu sa prvim zakonom termodinamike, toplota koja se razmjenjuje tokom nekog procesa doprinosi promjeni unutrašnje energije, a iznos toplote može biti određen ekvivalentnom količinom rada koji će dovesti do iste promjene.

Dok toplota teče spontano od toplog na hladno, moguće je izgraditi toplotne pumpe ili rashladne sisteme, koji ne rade za povećanje razlika od temperature između dva sistema. Nasuprot tome, toplota motora smanjuje postojeće temperaturne razlike na drugom sistemu.

Konvencija o prelazu toplote:

${\displaystyle \Delta Q>0}$ ako je toplota predana sistemu

${\displaystyle \Delta Q<0}$ ako je sistem toplotu predao okolini

Historijski, za mjerenje toplote korištene su mnoge jedinice energije. Jedinica zasnovana na standardima u Međunarodni sistem jedinica (SI) je džul (joule, J). Toplota se mjeri njenim uticajem na stanje interakcije tijela, naprimjer, za iznos otapanja leda ili promjene u temperaturi. Kvantifikacija toplote preko promjene temperature tijela naziva se kalorimetrija, a široko se koristi u praksi. U kalorimetriji, toplota je definirana u odnosu na određeno izabrano stanje varijabli sistema, kao što su pritisak ili volumena. Osjetljive toplote uzrokuju promjenu temperaturnim sistemima, napuštajući odabrano stanje varijable nepromijenjenim. Prijenos toplote koja se javlja u konstantnom temperaturnom sistemu, a mijenja stanje varijable, naziva se latentna toplota u odnosu na varijabilnu. Za beskrajne promjene, ukupni transfer inkrementne toplote je onda suma latentne i senzibilne toplote.^[9]

1. ^ Max Born (1949), p. 31.
2. ^ Brian Pippard (1957/1966), p. 16.
3. ^ Lev Landau
4. ^ Reif, F. (1965), pp. 67, 73.
5. ^ Bailyn, M. (1994), p. 82.
6. ^ Guggenheim, E.A. (1949/1967), str. 8 harvnb error: no target: CITEREFGuggenheim,_E.A._(1949/1967) (help)
7. ^ Planck. M. (1914)
8. ^ Hadžiselimović R., Maslić E. (1996). Biologija 1. Sarajevo: Federacija Basne i Hercegavine - Ministarstva obrazavanja, nauke, kulture i sporta.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
9. ^ Maxwell, J.C. (1871), Chapter III.