Náttúran

Hvað eru hiti og kuldi?

Hitabreytingar valda því að ástand efnis breytist. En hvað er hitastig eiginlega?

BIRT: 11/07/2023

Hvað er hiti og kuldi?

Varmi orsakast af atómum og sameindum á hreyfingu. Því hraðar sem agnirnar hreyfast, þeim mun oftar rekar þær hver á aðra og færa hreyfiorku hver til annarrar og efnið hitnar.

 

Jafnframt því sem hitastigið eykst breytist ástand efnisins úr föstu formi, þegar það er hvað kaldast, yfir í rafgas, þegar það verður hvað heitast.

 

Ástand efna getur verið á fjóra vegu:

 

1 – Fast form á við um kaldasta ástandið, þar sem atómin í t.d. málmum eða sameindum eru pökkuð þétt saman.

 

2 – Í vökvum, í líkingu við vatn, fljóta sameindirnar hver innan um aðra.

 

3 – Í  lofttegundum, á borð við vatnsgufu, hreyfast sameindirnar algerlega óheftar hver innan um aðra og rekast oftar á en í vökva.

 

4 – Í rafgasi eru atómkjarnarnir og rafeindirnar aðskilin og hreyfast óheft innan um hvert annað. Rafgas er með rafhleðslu sökum þess að það felur í sér jákvæða atómkjarna og neikvæðar rafeindir.

 

Hvað er það sem kallast alkul?

Lægsta hugsanlega hitastig kallast alkul. Við alkul eru öll efni í því ástandi að atómin eru í algerri kyrrstöðu og búa ekki yfir neinni hreyfiorku.

 

Atómin hafa engu að síður yfir að ráða örlítilli skammtafræðilegri orku, en sem dæmi má nefna að bæði atómkjarnarnir og rafeindirnar snúast inni í atómunum. Eðlisfræðingar lýsa alkuli fyrir vikið sem lægsta orkuástandi, þar sem atómin geta einfaldlega ekki orðið kaldari.

 

Á Selsíuskvarðanum er alkul við -273,15, sem samsvarar núll gráðum á Kelvinkvarða.

 

Hver er munurinn á hinum ólíku hitakvörðum?

Kelvinkvarðinn byrjar við alkul og gráðurnar hækka með sama millibili og gerist á Selsíuskvarðanum.

 

Selsíuskvarðinn er sá hitakvarði sem notaður er hvað víðast um heim. Vísindamaður að nafni Anders Celsius útbjó kvarðann árið 1742. Celcius miðaði kvarðann við bræðslu- og suðumark vatns. Upprunalega var suðumark vatns fastsett við 0° C. Árið 1744 var kvarðanum hins vegar snúið við þannig að 0 gráður samsvöruðu bræðslumarki vatns og 100 gráður suðumarki þess. Þetta þótti vera rökréttara þar sem gráðurnar hækka í takt við hærra hitastig. 

 

Fahrenheitkvarðinn er opinber hitakvarði í Bandaríkjunum. Þýski eðlisfræðingurinn Daniel Gabriel Fahrenheit þróaði hitakvarðann sem nefndur er eftir honum.

 

Á upprunalega kvarðanum fastsetti Fahrenheit núllpunktinn sem lægsta hitastigið sem hann gat kælt saltlausn niður í, á meðan 100° F samsvöruðu líkamshita mannsins. Á nútímakvarðanum er frostmark við 32° F, en suðurmark vatns er við 212° F.

 

Hvernig er hitastig jarðar mælt?

Hnattrænar hitastigsmælingar áttu uppruna sinn í mælistöðvum á landi og um borð í skipum sem sigldu yfir úthöfin. Árið 1880 hafði tekist að mæla hitastigið nægilega víða til að unnt yrði að ákvarða meðalhita jarðar árlega.

 

Í dag er að finna þéttriðið net veðurstöðva í öllum heimsálfum, svo og á úthöfunum. Mælingarstöðvanetið dreifist ekki jafnt yfir allan hnöttinn og þess má geta að langtum fleiri mælingarstöðvar eru í Evrópu en Sahara, svo dæmi séu tekin.

 

Vísindamenn hafa skipt yfirborði jarðar í reiti þar sem hver reitur nemur fimm sinnum fimm gráðum. Fyrir hvern reit er reiknað út meðaltal hitastigsins sem mælist í öllum veðurstöðvunum. Að lokum er svo meðaltal allra reitanna reiknað út og þannig fá vísindamennirnir fram meðalhitastig gjörvallrar jarðarinnar.

LESTU EINNIG

HÖFUNDUR: Ritstjórn

Jörðin

Vísindamenn greina vaxtarverki: Fæðuhringur eldfjallsins

Maðurinn

Ást er eintóm efnafræði

Maðurinn

Ást er eintóm efnafræði

Náttúran

Hjarta steypireyðar slær bara tvisvar á mínútu

Náttúran

Hjarta steypireyðar slær bara tvisvar á mínútu

Maðurinn

Hvaða blóðflokkur er sjaldgæfastur?

Lifandi Saga

Gestapo: Leynilögregla Hitlers olli skelfingu í Evrópu

Lifandi Saga

Getur Rússland orðið uppiskroppa með hermenn? 

NÝJASTA NÝTT

Lifandi Saga

Robert the Bruce var hinn sanni Braveheart Skotanna

Maðurinn

Samfélagsmiðlar ógna samkenndinni

Heilsa

Breytingarnar á líkamsþyngd geta leitt í ljós hættu á heilabilun

Náttúran

8 uppfinningar sem þú getur þakkað Einstein fyrir

Náttúran

Að klóna risaeðlur: Er hægt að vekja risaeðlur til lífsins?

Maðurinn

Sársauki – Hvað er sársauki?

Alheimurinn

Hvað er andefni?

Maðurinn

Þess vegna tekur ástarsorg svona mikið á okkur

Maðurinn

Heilann þyrstir í fitu

Maðurinn

Er það skaðlegt að plokka nefhárin?

Lifandi Saga

Robert the Bruce var hinn sanni Braveheart Skotanna

Maðurinn

Samfélagsmiðlar ógna samkenndinni

Heilsa

Breytingarnar á líkamsþyngd geta leitt í ljós hættu á heilabilun

Náttúran

8 uppfinningar sem þú getur þakkað Einstein fyrir

Náttúran

Að klóna risaeðlur: Er hægt að vekja risaeðlur til lífsins?

Maðurinn

Sársauki – Hvað er sársauki?

Alheimurinn

Hvað er andefni?

Maðurinn

Þess vegna tekur ástarsorg svona mikið á okkur

Maðurinn

Heilann þyrstir í fitu

Maðurinn

Er það skaðlegt að plokka nefhárin?

Fáðu aðgang að vÍSINDI.IS

Ókeypis í 2 vikur!

 

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

 

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Náttúran

Þrisvar til tunglsins og til baka aftur

Náttúran

Þrisvar til tunglsins og til baka aftur

Alheimurinn

Fullt tungl 2024 – Hvenær er tunglið fullt?

Alheimurinn

Fullt tungl 2024 – Hvenær er tunglið fullt?

Jörðin

Hversu mikið menga leikföng?

Maðurinn

Af hverju þessi ást á áfengi?

Heilsa

Er hægt að sofa of mikið?

Lifandi Saga

Hver fann upp á „kalda stríðinu“?

Vinsælast

1

Maðurinn

Einvígið: Er rafmagnstannbursti betri en venjulegur?

2

Alheimurinn

Fullt tungl 2024 – Hvenær er tunglið fullt?

3

Heilsa

Breytingarnar á líkamsþyngd geta leitt í ljós hættu á heilabilun

4

Maðurinn

Þess vegna tekur ástarsorg svona mikið á okkur

5

Maðurinn

Heilann þyrstir í fitu

6

Maðurinn

Hvaða blóðflokkur er sjaldgæfastur?

1

Maðurinn

Einvígið: Er rafmagnstannbursti betri en venjulegur?

2

Heilsa

Breytingarnar á líkamsþyngd geta leitt í ljós hættu á heilabilun

3

Maðurinn

Þess vegna tekur ástarsorg svona mikið á okkur

4

Maðurinn

Heilann þyrstir í fitu

5

Maðurinn

Hvaða blóðflokkur er sjaldgæfastur?

6

Jörðin

Vísindamenn greina vaxtarverki: Fæðuhringur eldfjallsins

Maðurinn

Hvernig grær brotið bein?

Maðurinn

Öfgar persónuleikans: Úthverfur eða innrænn persónuleiki

Alheimurinn

Hvað verður um orkuna frá sólarljósinu? 

Lifandi Saga

Hvað gerðu blikksmiðir fyrr á tímum? 

Tækni

Dulkóðaður gjaldmiðill: 7 atriði sem þú ættir að vita um rafmynt 

Menning

Af hverju fengu inúítar ekki skyrbjúg?

Lifandi Saga

Fjórir kvillar sem bóluefni hafa knésett

Menning og saga

Frumstæð manntegund jarðsetti hina látnu

Maðurinn

Vísindamenn endurnýja hárvöxt á músum

Lifandi Saga

Nanjing harmleikurinn verri en hin versta martröð

Maðurinn

3 ókostir við greind

Jörðin

Ný NASA-flugvél á að minnka losun í flugi

Robert the Bruce var hinn sanni Braveheart Skotanna

Í Hollywood-myndinni Braveheart svíkur Robert the Bruce málstað Skota og færir Englendingum William Wallace á silfurfati til grimmilegrar aftöku. Í veruleikanum var þessi skúrkur þó hetja Skota. Þótt frelsisbarátta Skota kostaði bræður hans lífið og systur hans enduðu bak við lás og slá, gafst hinn raunverulegi Braveheart aldrei upp.

Lifandi Saga

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.690 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.