Теплота - кинетическая энергия колебательных движений элементарных частиц (атомов, молекул, ионов и т.п.), из которого состоит физическое тело. Интенсивность этих колебаний называется температурой. Количество теплоты зависит от температуры и массы тела.
Теплота переносится между телами вследствие действия следующих физических явлений:
- теплопроводность (например, при плавлении олова паяльником);
- излучение (например, тепло от Солнца);
- конвекция (например, при переносе теплой воды океаническими течениями).
Обмен теплотой между телами можно выразить как сумму работ, совершаемых молекулами более нагретого тела, поэтому количество теплоты измеряется в тех же единицах, что и работа, энергия.
В системе СИ количество теплоты измеряется в джоулях. 1 джоуль (сокращенно Дж) - работа, которую выполняет сила в 1 ньютон для перемещения тела на расстояние 1 м.
Единица измерения энергии в системе СИ получила название в честь британского физика Джеймса Джоуля (1818 — 1889 гг.), внесшего большой вклад в развитие термодинамики.
Опытным путем определено, что применительно к теплоте 1 Дж представляет собой такое ее количество, которое нагревает $\frac{1}{4,186}$ г воды на 1°С в интервале температур окружающей среды от 14,65 до 15,65°С.
В системе СГС (сантиметр, грамм, секунда) количество теплоты измеряется в эргах:
$1 Дж = 10^7$ эрг.
Калория - внесистемная единица количества теплоты, применяемая, например, для измерения энегретической ценности пищи, потребления тепла в сфере ЖКХ и т.п. Это количество теплоты, необходимое для нагревания одного грамма воды на 1 градус Цельсия.
Количественное содержание калории в различных системах измерений несколько отличается:
- международная калория: $1 кал = 4,1868 Дж$;
- термохимическая калория: $1 кал = 4,184 Дж$;
- калория для термических измерений: $1 кал = 4,1855 Дж$
Калория - довольно мелкая единица измерения, поэтому на практике чаще используют кратные ей килокалорию (она же большая калория, килограмм-калория), мегакалорию и т.д.
