חום הוא תופעה המבטאת אנרגיה לא מסודרת. כאשר אנרגיה מומרת לצורה לא מסודרת, אנו מרגישים זאת בצורת חום.
אנרגיית החום, הנקראת גם אנרגיה תרמית, היא האנרגיה הקינטית של המולקולות הנעות בתוך החומר. מהירות התנועה הממוצעת של המולקולות, קובעת את הטמפרטורה הנמדדת. לכל גוף הנמצא בטמפרטורה הגבוהה מהאפס המוחלט, יש אנרגיה קינטית של המולקולות, והיא פרופורציונית לטמפרטורה.
קיים בפיזיקה תחום העוסק בחום, ונקרא תרמודינמיקה.
באתר זה לא ניכנס בשלב זה לפירוט חוקי התרמודינמיקה, אך נזכיר חלק מהמושגים של חום וטמפרטורה:
טמפרטורה – משמשת מידה לאנרגיה הקינטית הממוצעת של המולקולות בחומר. כאשר אומרים שלחומר מסוים יש טמפרטורה נתונה, מתכוונים לכך שהאנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים המרכיבים את החומר, בעלת ערך מוגדר. הטמפרטורה מהווה מדד למעבר חום מגוף לגוף.
הטמפרטורה נמדדת לפי מספר סקלות: קלווין, צלסיוס ופרנהייט:
מעלות צלסיוס – סולם טמפרטורה, בו נבחרה טמפרטורת ההמסה של הקרח כ 0 מעלות, וטמפרטורת הרתיחה של המים נבחרה 100 מעלות. מעלת צלסיוס אחת היא בערך 9/5 מעלת פרנהייט.
מעלות קלווין – סקלת טמפרטורה, בה נקודת האפס מוגדרת כטמפרטורה הנמוכה ביותר הקיימת בטבע:
-273.16 0C
מעלת קלווין אחת, שווה למעלת צלסיוס אחת.
טמפרטורת האפס המוחלט היא הטמפרטורה בה חלקיקי החומר אינם נעים כלל, כלומר אין אנרגיית חום בחומר.
מעלות פרנהייט – סקלת טמפרטורה, בה טמפרטורת ההיתוך של הקרח היא 32 מעלות, וטמפרטורת הרתיחה של המים 212 מעלות. מעלת פרנהייט שווה ל 5/9 מעלת צלסיוס.
כדי להפוך יחידות של טמפרטורה, ליחידות של אנרגיה, יש לכפול את הגודל של הטמפרטורה בקבוע הנקרא קבוע בולצמן (k).
לאלו שלמדו על חום, נזכיר שכמות חום (Q) המועברת מגוף אחד לשני, תלויה בהפרש הטמפרטורות בין שני הגופים (Tf-Ti), בקיבול החום הסגולי (c), ובמסה (m), על פי:
Q = m*c*(Tf-Ti)
הסברים על שיטות ומכשירים למדידת טמפרטורה ניתן לראות בקישור הבא.
