Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 31-01-2022

Warmte

betekenis & definitie

v. (g. mv.),

1. de eigenschap of toestand van warm te zijn, relatief hoog van temperatuur (m.n. in verhouding tot die van het lichaam); warmtestraling: de warmte van de zon;
2. (natuurkunde) warmtehoeveelheid;
3. (met betrekking tot de atmosfeer) de toestand dat er een hoge temperatuur heerst: goed, slecht tegen de warmte kunnen;
4. fig. in toepassing op al wat uiting is van een sterk gevoel, bewogenheid, gloed, vuur, hartstocht.

Warmte en temperatuur zijn begrippen die beide corresponderen met het gevoel van ‘warm en koud’. De temperatuur van een systeem is een intensieve grootheid, d.w.z. een eigenschap van elk deelsysteem afzonderlijk, terwijl de warmte of warmte-inhoud een extensieve grootheid is, d.w.z. betrekking heeft op het gehele systeem. De zintuiglijke waarneming is meer betrokken op de temperatuur dan op de warmte (temperatuurzin). Warmte wordt gedefinieerd met behulp van de eerste hoofdwet van de thermodynamica: warmte is datgene dat aan een systeem moet worden toegevoerd om zonder dat er arbeid wordt verricht de temperatuur van het systeem te doen toenemen.

In de kinetische gastheorie wordt het verband gelegd tussen temperatuur, warmte en de beweging van de moleculen waaruit een stof is opgebouwd (warmtebeweging). Bij vaste stoffen bewegen de moleculen op onvoorspelbare wijze om hun evenwichtsstand. Bij vloeistoffen en gassen hebben de moleculen geen bepaalde vaste plaats, zij kunnen zich vrij verplaatsen. Doordat de moleculen voortdurend botsen (vrije weglengte) worden hun snelheden telkens gewijzigd (zowel qua grootte als qua richting). Bij afwezigheid van invloeden van buiten af blijft het gemiddelde van de snelheden evenwel constant; dit gemiddelde hangt nauw samen met de temperatuur. De gemiddelde kinetische energie van de moleculen is gelijk aan 3kT/2 (T is de absolute temperatuur, k de constante van Boltzmann). De snelheden van de moleculen die uit deze formule volgen zijn hoog: bij 0 °C is de gemiddelde snelheid van waterstofmoleculen ca. 1845 m/s.

Om de temperatuur van een lichaam te verhogen, moet men energie (warmte) toevoeren en wel bijna altijd meer dan overeenkomt met de toename van de gemiddelde snelheid van de moleculen. Dit komt doordat er, naast de energie die nodig is voor de snelheidstoename van het zwaartepunt van de moleculen, ook energie opgenomen wordt door andere bewegingsvormen in het molecule (rotaties en vibraties). Deze energievormen kunnen niet onafhankelijk beïnvloed worden. Daarom is de energie die nodig is om bij een bepaalde hoeveelheid stof een temperatuurverhoging van 1 K ≙ 1 °C te bereiken in hoge mate afhankelijk van het aantal bewegingsmogelijkheden (vrijheidsgraden) van de moleculen (equipartitiebeginsel).