7. Lämpö laajentaa

• Lämpötila on perussuure.
• Lämpötilan tunnus on t (celsiusasteikko) tai T (kelvinasteikko).
• Yksikkö on °C (celsius) tai K (kelvin, joka on SI-järjestelmässä käytetty yksikkö).
• Celsiusasteikon peruspisteet ovat jään sulamispiste 0 °C ja veden kiuhumispiste 100 °C.
• Absoluttinen nollapiste on -273°C eli 0K, jolloin kaikki lämpöliike loppuu. Absoluuttisen nollapisteen saavuttaminen on nykykäsityksen mukaan mahdotonta.
• Lämpötilalla ei ole ylärajaa.
• Lämpötila kuvaa aineen rakenneosasten liikkeen voimakkuutta.

KATSO: Video lämpötilasta
​

• Aineen rakenneosasten liike saa aineen laajenemaan lämmetessään, tätä sanotaan lämpölaajenemiseksi.
• Eri aineet laajenevat erilailla lämmetessään.
• Laajenemisen voimakkuutta kuvaavat aineille ominaiset lämpötilakertoimet.
• Lämpölaajeneminen on otettava huomioon esimerkiksi rakentamisessa.
• Veden lämpölaajeneminen poikkeaa muista nesteistä, koska vesi alkaa laajeta vasta +4°C:ssa.

KATSO: Video ilmapallojen kutistumisesta nestemäisessä typessä (lämpötila noin -200°C)
​​

TUTKI: Simulaatio olomuotojen muutoksesta ja lämpöliikkeestä. Paine otettu huomioon myös.

8. Lämpöenergia on energiamuoto

• Lämpöliike on aineen rakenneosasten liikettä.
• Lämpöenergia kuvaa siis aineen rakenneosasten liike-energiaa.
• Lämpöenergian tunnus on E.
• Energian yksikkö on J (joule).
• Kun aine lämpenee, se sitoo itseensä energiaa.
• Lämmönvarastointikykyä kuvaa ominaislämpökapasiteetti.
• Esim. veden ominaislämpökapasiteetti on suuri (4,19 kJ/kg°C), mikä tarkoittaa sitä, että veden lämmittämiseen tarvitaan paljon energiaa (lämpenee hitaasti ja myös jäähtyy hitaasti).
• Metalleilla sen sijaan ominaislämpökapasiteetit ovat pieniä ja ne lämpiävät nopeasti.
• Kappaleen varastoiman energian suuruuteen vaikuttavat kappaleen materiaali, massa ja lämpötilan muutos.

TUTKI: Simulaatio aineiden lämpiämisestä ja energiamuutoksista.

9. Lämpöenergia voi muuttaa aineen olomuotoa

• Olomuodon muutoksissa energiaa sitoutuu tai vapautuu.
• Sulamisessa ja höyrystymisessä (ja sublimoitumisessa) aineeseen sitoutuu energiaa. Energiaa tarvitaan aineen rakenneosasten irroittamiseen toisistaan. Lämpöenergia muuttuu aineen sisäiseksi energiaksi.
• Tiivistymisessä ja jähmettymisessä (ja härmistymisessä) lämpöenergiaa vapautuu aineesta ympäristöön.
• Olomuodon muutoksen aikana aineen lämpötila ei muutu. Esim. sulavan jään lämpötila on 0°C, kunnes kaikki jää on sulanut.

KATSO: Video olomuodon muutoksista.
​


10. Lämpö siirtyy kolmella tavalla

• Lämpö voi siirtyä kolmella tavalla: virtaamalla, johtumalla ja säteilemällä.
• Virtaaminen: Aine siirtää lämpöä mukanaan, aine liikkuu (esim. merivirrat).
• Johtuminen: lämpöliike siirtyy rakenneosasesta toiseen, aine ei liiku (esim. teestä lusikkaan)
• Säteileminen: Lämpö etenee ilman väliainetta sähkömagneettisena säteilynä (lämpö- eli infrapunasäteily).

11. Energia muuntuu muodosta toiseen

• Energian säilymislaki: Energiaa ei synny eikä häviä mihinkään, se vain muuttaa muotoaan tai siirtyy.
• Energialajeja ovat mm. liike-energia, lämpöenergia, valoenergia, äänienergia ja kemiallinen energia (aineen rakenteiseen sitoutunutta energiaa).
• Kun energia muuttuu lämpöenergiaksi, sen hyötykäyttö hankaloituu.

TUTKI: Simulaatio energian muuttumisesta muodosta toiseen


12. Lämpötasapaino luonnonilmiöissä

• Ihmisen lämpötasapaino tarkoittaa sitä, että lämpöä poistuu yhtä paljon kuin sitä tuotetaan elimistössä ja siirtyy elimistöön ympäristöstä.
• Ihminen pystyy säätelemään lämpötilaansa hikoilemalla, mutta useat eläimet eivät pysty hikoilemaan.
• Kasvihuoneilmiössä osa Maahan tulleesta Auringon säteilystä heijastuu ilmakehästä takaisin maanpinnalle. Tämä on elämän kannaltta välttämätön ilmiö.
• Ilmaston lämpeneminen on ihmisen aiheuttama kasvihuoneilmiön voimistuminen (ilmasto lämpeää enemmän kuin se normaalisti lämpenisi). Syynä tähän ovat ihmisen ihmisen ilmakehän vapauttamat kasvihuonekaasut, kuten hiilidioksidi.

TUTKI: Simulaatio kasvihuoneilmiöstä
Yle uutisten sivu ilmastonmuutoksesta - Tuho vai täyskäännös
Ylen artikkeli suomen ilmastosta - Katso videot