Diferența dintre temperatură și energia termică

Ce este temperatura?

Temperatura este o proprietate fizică care caracterizează energia cinetică medie a particulelor unui sistem macroscopic în echilibru termodinamic. Este o proprietate a problemei, care cuantifică noțiunile de căldură și de frig. Corpurile mai calde au o temperatură mai mare decât cele mai reci.

Temperatura joacă un rol important în toate domeniile științelor naturale - fizică, geologie, chimie, științe atmosferice și biologie. Multe dintre proprietățile fizice ale substanțelor, inclusiv faza solidă, lichidă, gazoasă sau plasmă, densitatea, solubilitatea, presiunea vaporilor și conductivitatea electrică depind de temperatură. Temperatura joacă, de asemenea, un rol important în determinarea vitezei și scopului reacțiilor chimice.

Cantitatea este măsurată cu ajutorul termometrelor. Trei scale de temperatură sunt utilizate în prezent în știință și industrie. Două dintre ele se află pe sistemul SI - scări Celsius și Kelvin. Scara Fahrenheit este folosită în principal în Statele Unite.

Când două corpuri cu temperaturi diferite vin în contact, schimbul de căldură are loc între ele, determinând corpul mai cald să se răcească și corpul răcitorului să se încălzească. Schimbul de căldură se oprește când corpurile devin la aceeași temperatură. Apoi se stabilește un echilibru termic între ele.

Temperatura este o măsură a intensității mișcării căldurii a particulelor. Miscarea lui Brown devine mai intensa atunci cand temperatura creste. Difuzia are loc și mai rapid la temperaturi mai ridicate. Aceste exemple arată că temperatura este direct legată de mișcarea haotică a elementelor structurale. Particulele corpurilor încălzite au o energie cinetică mai mare - se mișcă mai intens. În contact, particulele corpului cu temperatură mai ridicată dă o parte din energia lor cinetică particulelor corpului răcitor. Acest proces continuă până când intensitatea mișcării particulelor în cele două corpuri devine egală. În consecință, fenomenele de căldură sunt asociate cu mișcarea haotică a elementelor structurale, motiv pentru care această mișcare este numită termică.

Datorită naturii haotice a mișcării termice, particulele au o varietate de energii cinetice. Pe măsură ce crește temperatura, numărul de particule care au o creștere a energiei cinetice crește, adică mișcarea de căldură devine mai intensă.

Când temperatura scade, intensitatea mișcării termice scade. Temperatura la care se termină mișcarea termică a particulelor se numește zero absolută. Valoarea zero a scării Celsius corespunde unei temperaturi de -273,16 ° C.

Ce este energia termică?

Energia este o proprietate fizică care caracterizează capacitatea unui sistem de a schimba starea mediului sau de a executa o muncă. Poate fi atribuită oricărei particule, obiect sau sistem. Există diferite forme de energie, care poartă adesea numele respectivei forțe.

Energia cinetică totală a elementelor structurale ale unui sistem (atomi, molecule, particule încărcate) se numește energie termică. Este o formă de energie asociată cu mișcarea elementelor structurale care alcătuiesc sistemul.

Pe măsură ce crește temperatura corpului, energia cinetică a elementelor structurale crește. Pe măsură ce crește energia cinetică, crește energia termică a corpului. Prin urmare, energia termică a corpurilor crește odată cu creșterea temperaturii.

Energia termică depinde de masa corporală. Să luăm, de exemplu, o ceașcă de apă și un lac cu aceeași temperatură. La aceeași temperatură a apei, energia cinetică medie a moleculelor este aceeași. Dar în lac cantitatea de molecule și, respectiv, energia termică a apei sunt semnificativ mai mari.

Transferul energiei termice are loc ori de câte ori există un gradient de temperatură într-un sistem de materie continuă. Energia termică poate fi transferată prin conducție, convecție și radiație. Se transmite de la părțile unui corp (sau sistem) cu o temperatură mai mare la părțile unde temperatura este mai mică. Procesul continuă până când temperatura din corp (sau sistemul) este egală.

Energia termică este de fapt energia cinetică a elementelor structurale ale materiei. Conductivitatea termică este, respectiv, un transfer al acestei energii cinetice și apare în coliziunea haotică a particulelor.

În funcție de capacitatea lor de a permite o mișcare ușoară a energiei termice, substanțele sunt împărțite în conductori și izolatori. Conductoarele (de exemplu, metalele) permit o mișcare ușoară a energiei termice prin ele, în timp ce izolatorii (de exemplu plasticul) nu o permit.

Aproape fiecare transfer de energie este legat de eliberarea energiei termice.

Unitatea de măsură a energiei termice pe sistemul SI este Joule (J). O altă unitate frecvent utilizată este calorii. Energia termică corespunzătoare energiei la o temperatură de 1 K este de 1.380 × 10^-23 J.

Diferența dintre temperatură și energia termică

1. Definiție

Temperatura: Energia cinetică medie a elementelor structurale ale unui sistem (atomi, molecule, particule încărcate) se numește temperatură.

Energie termală: Energia cinetică totală a elementelor structurale ale unui sistem se numește energie termică.

2. valori

Temperatura: Temperatura poate fi pozitivă și negativă.

Energie termală: Energia termică are întotdeauna valori pozitive.

3. Unități de măsură

Temperatura: Temperatura este măsurată în grade Celsius, Kelvin și Fahrenheit.

Energie termală: Energia termică este măsurată în Joule și Calorie.

4. Dependența cantitativă

Temperatura: Temperatura nu depinde de cantitatea de substanță - este legată de energia cinetică medie a particulelor.

Energie termală: Energia termică depinde de cantitatea de substanță - este legată de energia cinetică totală a particulelor.

Temperatura vs energie termică: Graficul comparației

Rezumatul temperaturii vs. energia termică

• Energia cinetică medie a elementelor structurale ale unui sistem (atomi, molecule, particule încărcate) se numește temperatură.
• Energia cinetică totală a elementelor structurale ale unui sistem se numește energie termică.
• Temperatura poate fi pozitivă sau negativă, în timp ce energia termică are întotdeauna valori pozitive.
• Temperatura este măsurată în grade Celsius, Kelvin și Fahrenheit. Energia termică este măsurată în Joule și Calorie.
• Temperatura nu depinde de cantitatea de substanță - este legată de energia cinetică medie a particulelor.
• Energia termică depinde de cantitatea de substanță - este legată de energia cinetică totală a particulelor.