Σελίδα 77 από 106

1ο ΘΕΜΑ: Με τι ασχολείται η θερμιδομετρία.

Εισαγωγή

Όπως έχουμε πει η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας που οφείλεται στην άτακτη κίνηση των μορίων και η ενέργεια αυτή μεταβιβάζεται από το ένα σώμα στο άλλο μόνο όταν υπάρχει, ανάμεσα στα σώματα, διαφορά θερμοκρασίας.

Όταν σ' ένα σώμα προσφέρουμε θερμότητα η θερμοκρασία του γενικά θα μπορούσαμε να πούμε αυξάνεται (υπάρχουν περιπτώσεις που η θερμοκρασία του σώματος δεν αυξάνεται, διάρκεια τήξεως, πήξεως, βρασμού). Πως όμως μπορούμε να μετρήσουμε την ποσότητα της θερμότητας που προσφέρεται ή απομακρύνεται από ένα σώμα; Ένας τρόπος είναι να μετρήσουμε την κινητική ενέργεια ή την χημική ενέργεια ή οποιαδήποτε άλλη μορφή ενέργειας ξοδεύεται για την παραγωγή της θερμότητας.
Ο Joule (Τζάουλ) επινόησε ένα δοχείο με μόνωση, μέσα στο οποίο κινούμενα πτερύγια θέρμαιναν το νερό που περιείχε.

Για τον μηχανισμό της κινήσεως των πτερυγίων χρησιμοποίησε πίπτοντα βάρη, σαν αυτά των παλαιών εκκρεμών και μπόρεσε έτσι να μετρήσει τη δυναμική ενέργεια που χρειαζόταν για την κίνηση των πτερυγίων. Κατέληξε λοιπόν να υπολογίσει το μηχανικό ισοδύναμο της θερμότητας, μετρώντας πόσα χιλιόγραμμα έπρεπε να πέσουν από ορισμένο αριθμό μέτρων, ώστε να αυξήσουν την θερμοκρασία ενός δοθέντος όγκου νερού σ' ένα

ορισμένο αριθμό βαθμών. Ύστερα από προσπάθειες και λάθη 30 και περισσοτέρων ετών η τελική του απάντηση ήταν: 4,17 μονάδες έργου αντιστοιχούν σε μια μονάδα θερμότητας (θερμίς). Ο Τζάουλ δηλ. έφθασε πάρα πολύ κοντά στη σημερινή πραγματική τιμή 4,18, που γνωρίζουμε ότι απαιτείται ως έργο για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός γραμμαρίου νερού κατά ένα βαθμό Κελσίου.

Ένας άλλος τρόπος είναι να μετρήσουμε τα ποσά της θερμότητας από τα αποτελέσματα που επιφέρει στο σώμα που προσάγεται ή απομακρύνεται δηλ. την ανύψωση ή την ταπείνωση της θερμοκρασίας.
Η θερμιδομετρία ασχολείται με την μέτρηση των ποσών της θερμότητας.
Σαν μονάδες θερμότητας χρησιμοποιούνται οι μονάδες ενέργειας (jοule κ.λ.π) σαν μορφή ενέργειας, αλλά και η θερμίδα (calοrie) γνωστή και σ' όσους κάνουν δίαιτα, μια που και οι τροφές περικλείουν χημική ενέργεια που ελευθερώνεται μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό υπό μορφή θερμότητας.

Μία θερμίδα (cal) είναι η θερμότητα που χρειάζεται για να υψώσει την θερμοκρασία 1g νερού κατά 1 ^oC (από 14.5 ^oC στους 15,5 ^oC).

Η θερμίδα που χρησιμοποιείται για την μέτρηση των τροφών είναι μεγάλη θερμίδα δηλ. χίλιες φορές μεγαλύτερη από την προηγούμενη.