121. Lämpöilmiöitä mikrotasolla

Mitä aineen mikrotasolla tapahtuu seuraavissa tilanteissa?

  1. Vesi lämpenee kattilassa.
  2. Kuuma kattila asetetaan viileälle teräspöydälle.
  3. Pitkää rautatankoa kuumennetaan toisesta päästä.

Ratkaisu

a. Vesimolekyylien lämpöliike kasvaa, eli niiden liike nopeutuu ja ne törmäilevät toisiinsa useammin. Myös niiden välinen keskimääräinen etäisyys kasvaa hieman, mikä näkyy veden lämpölaajenemisena.

b. Kuuman kattilan rakenneosasten voimakas lämpöliike tönii teräspöydän rakenneosasia värähtelemään enemmän. Samalla kattilan rakenneosasten lämpöliike pienenee. Lämpöä johtuu kattilasta teräspöytään.

c. Rautatangon kuumassa päässä rakenneosaset alkavat värähdellä aiempaa nopeammin. Samalla niiden välinen keskimääräinen etäisyys kasvaa, ja rauta lämpölaajenee. Rakenneosaset tönivät värähdellessään myös kauempana päästä olevia rakenneosasia värähtelemään voimakkaammin, jolloin lämpöä johtuu tankoa pitkin.