ความร้อนและอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป

เราคงเคยได้ยินคำว่าความร้อนมาก่อน แต่ว่าจริงๆแล้วมันคืออะไรนะ? มาดูกันเถอะว่าความร้อนจากเตานี้ทำอะไร กับน้ำเย็น ความร้อนจากเตา กระจายความร้อนไป ที่หม้อที่มีน้ำเย็นอยู่ มาขยายเข้าไปดูที่โมเลกุลตอนที่มัน กำลังโดนความร้อนกันเถอะ เห็นไหมว่ามันสั่นอยู่! มันสั่นเพราะความร้อน เมื่อมันสั่นเร็วขึ้นพลังก็จะเพิ่มขึ้น มันก็จะเคลื่อนที่ออกไปไกลกันเรื่อยๆ เห็นไหม? โมเลกุลบางตัวเริ่มแตกตัว ออกจากกันแล้ว ลอยออกไป และกลายเป็นไอน้ำ เวลาที่เราพูดว่าสิ่งๆหนึ่งร้อนขึ้น นั่นหมายความว่าโมเลกุลได้รับพลังงาน เพิ่มขึ้น และเคลื่อนที่เร็วขึ้นกว่าเดิม หากไม่มีความร้อนจากเตา ไอน้ำก็จะเย็นลง ในขณะที่โมเลกุลขยับตัวช้าลง แล้วโมเลกุลที่ลอยออกไปล่ะ? เมื่อพลังงานลดลง โมเลกุลน้ำก็จะขยับตัว ช้าลง และเข้ามาอยู่ใกล้กันมากขึ้น เมื่อมันมาอยู่ใกล้กันอีกครั้ง มันก็กลายเป็นของเหลว มาดูกันเถอะ ว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราทำ ให้ มันเย็นกว่านี้อีก ยิ่งทำให้น้ำเย็นมากขึ้นเท่าไหร่ โมเลกุลก็ยิ่งอยู่ใกล้กันมากขึ้นเท่านั้น จนกระทั่งมันเปลี่ยนรูปกลายเป็นของแข็ง แทนที่จะเป็นของเหลว ตอนนี้ น้ำได้กลายเป็นน้ำแข็งแล้ว เมื่อสสารเปลี่ยนรูป เช่นจากน้ำแข็ง เป็น ของเหลว และก๊าซ เราจะเรียกว่าการเปลี่ยนเฟสหรือ วัฏภาค เฟสสามเฟสที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดก็คือ เฟสของแข็ง เฟสของเหลว และเฟสก๊าซ การทำให้สสารร้อนหรือเย็นขึ้น นำไปสู่การเปลี่ยนเฟส โอเคฟิลิป! มาเปลี่ยนเฟสของน้ำนี้ให้กลายเป็นก๊าซ กันเถอะ ไอน้ำกระจายตัวกว้างกว่าน้ำ แต่มีโมเลกุลเท่ากับน้ำ ดังนั้น จึงหมายความว่าความร้อน เพิ่มปริมาตรของน้ำ แต่ไม่ได้เพิ่มปริมาณของน้ำ นั่นไง! เรานำความรู้นี้ไปใช้ในการ วัดอุณหภูมิได้ สิ่งนี้คือปรอท ซึ่งคือโลหะที่มีสภาพเป็นของเหลว เมื่ออยู่ในอุณหภูมิห้อง เวลาที่เราทำให้หลอดร้อน ปริมาตรของปรอทก็จะเพิ่มขึ้น และขยายตัว ส่วนเวลาที่มันเย็นลง มันจะหดตัว พอเราเขียนเลขไว้ที่ข้างๆหลอด เราก็สามารถวัดอุณหภูมิได้ เครื่องวัดอุณหภูมิทำงานแบบนี้นี่เอง! เครื่องวัดอุณหภูมิสมัยก่อนมี ปรอทอยู่ข้างใน แต่ปัจจุบัน เราใช้ของเหลวชนิดอื่นที่มี คุณสมบัติเหมือนกับปรอทแทน เนื่องจากปรอทเป็นพิษต่อเรา สรุปได้ว่า ความร้อนคือการเคลื่อนไหว ยิ่งมีการเคลื่อนไหวมากเท่าไหร่ ก็ยิ่ง มีความร้อนมากขึ้นเท่านั้น