Šilumos energijos ir temperatūros skirtumas

Šiluminė energija ir temperatūra

Šiluminė energija ir temperatūra yra dvi fizikoje aptariamos sąvokos. Šios sąvokos yra plačiai naudojamos ir aptariamos termodinamikoje ir šilumoje. Šiluminės energijos ir temperatūros sąvokos vaidina labai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip šiluma ir termodinamika, mechaninė inžinerija, fizinė chemija, fizika, astronomija ir įvairiose kitose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra šiluminė energija ir temperatūra, jų apibrėžimai, šiluminės energijos ir temperatūros pritaikymai, šiluminės energijos ir temperatūros matmenys ir vienetai, galiausiai - šiluminės energijos ir temperatūros panašumai ir skirtumai..

Šiluminė energija

Šiluminė energija, labiau žinoma kaip šiluma, yra tam tikra energijos rūšis. Jis matuojamas džauliais. Šiluminė energija yra tam tikros sistemos vidinė energija. Šiluminė energija yra sistemos temperatūros priežastis. Kiekviena sistema, kurios temperatūra yra aukštesnė už absoliučią nulį, turi teigiamą šiluminę energiją. Šiluminė energija atsiranda dėl atsitiktinių sistemos molekulių, atomų ir elektronų judesių. Patys atomai neturi jokios šiluminės energijos, tačiau turi kinetinę energiją. Kai šie atomai susiduria vienas su kitu ir su sistemos sienomis, jie išskiria šiluminę energiją kaip fotonai. Šildydami tokią sistemą padidės sistemos šiluminė energija.

Šiluminė energija yra atsitiktinės energijos rūšis, negalinti atlikti darbo, kai atsižvelgiama į visą sistemą. Kuo didesnė sistemos šiluminė energija, tuo didesnė bus sistemos atsitiktinumas. Šiluminę energiją galima paversti mechanine energija naudojant šilumos variklį. Teoriškai šiluminė energija negali būti paversta mechanine energija 100% efektyvumu. Taip yra dėl visuotinės entropijos prieaugio dėl šilumos variklio ciklo.

Temperatūra

Temperatūra yra išmatuojama sistemos šiluminė savybė. Jis matuojamas Kelvino, Celsijaus arba Farenheito laipsniais. Temperatūros matavimo SI vienetas yra Kelvinas.

Sistemos šiluminė energija yra proporcinga absoliučiai sistemos temperatūrai. Jei sistemos absoliutus nulis (nulis kelvinų), sistemos šiluminė energija taip pat yra lygi nuliui. Tačiau aukštesnės temperatūros objektas gali nešti mažiau šilumos. Taip yra dėl to, kad šiluminė energija priklauso nuo objekto masės, objekto šilumos talpos, taip pat nuo objekto temperatūros.

Kuo skiriasi temperatūra nuo šiluminės energijos??

• Šilumos energija nėra tiesiogiai išmatuojamas dydis, tuo tarpu temperatūra yra išmatuojama.

• Objekto temperatūra gali įgyti neigiamas reikšmes, priklausomai nuo temperatūros matavimui naudojamos sistemos vieneto, tačiau sistemos šiluminė energija negali būti neigiama.

• Temperatūra matuojama kelvinu, o šiluminė energija matuojama džauliu.

• Objektas gali prarasti arba įgyti šiluminę energiją būdamas pereinamasis, nepakeisdamas sistemos temperatūros.