Πώς σχετίζεται η θερμοκρασία με την ενέργεια;
Θερμοκρασία:
* Μέτρο μέσης κινητικής ενέργειας: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων (ατόμων ή μορίων) μέσα σε μια ουσία.
* όχι το ίδιο με τη θερμότητα: Η θερμοκρασία είναι μια εντατική ιδιότητα, που σημαίνει ότι δεν εξαρτάται από την ποσότητα της ουσίας. Η θερμότητα, από την άλλη πλευρά, είναι μια εκτεταμένη ιδιοκτησία, εξαρτάται από την ποσότητα της ουσίας.
ενέργεια:
* Η δυνατότητα να δουλεύει: Η ενέργεια είναι η ικανότητα να δουλεύει ή να παράγει αλλαγή. Έρχεται σε διάφορες μορφές, όπως:
* Κινητική ενέργεια: Ενέργεια κίνησης.
* Πιθανή ενέργεια: Αποθηκευμένη ενέργεια λόγω θέσης ή διαμόρφωσης.
* Θερμική ενέργεια: Ενέργεια που σχετίζεται με την τυχαία κίνηση των ατόμων και των μορίων.
Η σχέση:
* υψηλότερη θερμοκρασία, υψηλότερη μέση κινητική ενέργεια: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία μιας ουσίας, η μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων της αυξάνεται. Αυτό σημαίνει ότι κινούνται ταχύτερα και δονείται πιο έντονα.
* Μεταφορά θερμότητας και μεταφορά ενέργειας: Όταν η θερμότητα ρέει από ένα θερμότερο αντικείμενο σε ένα ψυχρότερο, είναι στην πραγματικότητα μια μεταφορά θερμικής ενέργειας. Το θερμότερο αντικείμενο έχει υψηλότερη μέση κινητική ενέργεια και αυτή η ενέργεια μεταφέρεται στο ψυχρότερο αντικείμενο, αυξάνοντας τη μέση κινητική του ενέργεια και έτσι τη θερμοκρασία του.
Βασικές έννοιες:
* απόλυτο μηδέν: Αυτή είναι η θεωρητική θερμοκρασία στην οποία σταματάει όλη η κίνηση των σωματιδίων. Είναι ισοδύναμο με το 0 Kelvin (-273.15 ° C).
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου. Οι διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετικές ειδικές δυνατότητες θερμότητας.
Παραδείγματα:
* Νερό βρασμού: Όταν ζεστάνετε το νερό, αυξάνετε την κινητική ενέργεια των μορίων του. Καθώς κερδίζουν περισσότερη ενέργεια, κινούνται γρηγορότερα και τελικά έχουν αρκετή ενέργεια για να ξεφύγουν από την υγρή κατάσταση, να γίνουν ατμοπαραγωγοί.
* Metal Pan σε μια σόμπα: Η θερμή σόμπα μεταφέρει θερμική ενέργεια στο τηγάνι, αυξάνοντας την κινητική ενέργεια των ατόμων της. Αυτό κάνει το τηγάνι θερμότερο και του επιτρέπει να μεταφέρει θερμότητα σε φαγητό.
Συνοπτικά:
Η θερμοκρασία αντικατοπτρίζει τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων μέσα σε μια ουσία. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, το ίδιο ισχύει και για τη μέση κινητική ενέργεια και η ουσία μπορεί να υποστεί αλλαγές στην κατάσταση της ή να είναι σε θέση να εκτελέσει εργασία. Αυτή η σύνδεση μεταξύ θερμοκρασίας και ενέργειας είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της μεταφοράς θερμότητας και πολλών φυσικών διεργασιών.
