Kas yra šiluma?

Kondicionieriaus veikimas pagrįstas bendra visų skysčių savybe: bet kuriam skysčiui išgarinti reikalinga energija. Energija – tai šiluma. Šiluma – tai energija. Šaltis nėra kažkas skirtingo negu šiluma, šaltis ir šiluma netgi nėra priešingi poliai, kaip magneto. Šaltis yra šilumos netekimas. Kadangi šiluma (t.y. energija) išnykti negali, tai šilumos netekimas reiškia jos perdavimą kitam kūnui. Kai jūs žiemą jaučiate šaltį, tai nereiškia kad šaltis patenka į jūsų kūną. Tai kūnas atiduoda šilumą aplinkai, priversdamas jus jausti šaltį. Kadangi žmogaus organizmas reguliuoja kūno temperatūrą, žmogaus kūnas  atšąla iki aplinkos temperatūros tik vieną kartą gyvenime, pačioje pabaigoje.

Temperatūra yra energijos „intensyvumo“ matas. Ji atspindi, kiek energijos tūrio vienete sukaupė tam tikras kūnas. Kuo temperatūra aukštesnė, tuo kūnas šiltesnis.

Energija savaime yra perduodamo iš šiltesnio kūno į šaltesnį. Jei tarp dviejų kūnų yra temperatūrų skirtumas, tai iš šiltesnio kūno į šaltesnį energija bus perduodama tol, kol abiejų kūnų temperatūros išsilygins. Tai labai svarbu, norint suprasti kondicionieriaus veikimą. Jei pastatysime ant stalo puodelį su užvirintu vandeniu, kurio temperatūra 100°C, po kurio laiko pastebėsime, kad vanduo atšalo iki aplinkos temperatūros, atiduodamas šilumą aplinkai.

Atlikime eksperimentą. Pastatykime ant elektrinės viryklės puodą su vandeniu. Į vandenį įmerkime termometrą. Tie, kas nemėgsta grynos teorijos, gali į puodą įdėti kiaušinį, kuris nekeičia eksperimento esmės, bet gali būti panaudotas baigus eksperimentą. Kas vyksta įjungus viryklę? Svarbiausias daiktas šiame procese yra elektros skaitiklis, kuris skaičiuoja sunaudotą elektros energiją ir parodo, kiek mes už tai skolingi. Iš pradžių viskas savaime suprantama – skaitiklis sukasi (energija naudojama, skola elektros tinklams auga), vandens temperatūra didėja. Elektros energija sunaudojama vandens temperatūrai pakelti. Vandens temperatūra kyla iki 100°C ir… sustoja. Vanduo verda, skaitiklis sukasi, o temperatūra stovi. Kadangi visi mes šiek tiek mokyti, todėl nusprendžiame, kad energija, taigi ir mūsų centai, negali tiesiog pradingti nieko nenuveikdami. Energija sunaudojama vandeniui išgarinti, t.y. pakeisti vandens struktūrą iš skystos į dujinę (garus). Jei žiūrėtume iš kitos pusės, galime pasakyti, kad vanduo garuodamas paima energiją iš viryklės, taigi ją šaldo.

Bet koks skystis garuodamas atšaldo su juo besiliečiančius daiktus arba aplinką. Tai pastebėsime, užlašinę eterio, acetono ar kitos lengvai garuojančios medžiagos ant rankos. Lygiai taip pat bet kokie garai kondensuodamiesi – virsdami skysčiu – išskiria šilumą. Galime sakyti, kad garai turi savyje energiją, kurią išskiria virsdami skysčiu. Skystis, virsdamas garais (dujomis), paima iš aplinkos tą patį energijos kiekį. Ši energija vadinama garavimo energija arba garavimo šiluma. Garavimo šiluma negali būti išmatuota termometru, ji nustatoma eksperimentiškai.