Τι είναι μια σχέση μεταξύ Joule και Kelvin;

Δεν υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ των Joules (J) και Kelvins (k) υπό την έννοια ότι μπορεί κανείς να μετατραπεί άμεσα στο άλλο. Εδώ είναι γιατί:

* joules (j) μέτρηση ενέργεια . Αυτή είναι η ικανότητα να δουλεύει ή να παράγει θερμότητα.

* Kelvins (k) μέτρηση θερμοκρασία . Αυτό είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων μέσα σε ένα σύστημα.

Ωστόσο, υπάρχουν συνδέσεις μέσω συγκεκριμένων εννοιών:

* Χωρητικότητα θερμότητας: Η σχέση μεταξύ της θερμικής ενέργειας (μετρούμενη σε joules) και της μεταβολής της θερμοκρασίας (μετρούμενη σε kelvins) περιγράφεται από τη θερμική χωρητικότητα . Η ειδική θερμική ικανότητα μιας ουσίας σας λέει πόση ενέργεια (σε joules) απαιτείται για να αυξήσει τη θερμοκρασία ενός γραμμάριου αυτής της ουσίας από έναν Kelvin.

* Θερμοδυναμικές διεργασίες: Στη θερμοδυναμική, οι μεταβολές στην εσωτερική ενέργεια (που μετρούνται σε joules) μπορούν να σχετίζονται με τις μεταβολές της θερμοκρασίας (μετρούμενων σε kelvins) μέσω εξισώσεων όπως οι εξής:

* ΔU =NCVΔt (όπου το δu είναι η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια, το n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων, το βιογραφικό σημείωμα είναι η γραμμομοριακή θερμική ικανότητα σε σταθερό όγκο και το Δt είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας).

* Στατιστική μηχανική: Σε μικροσκοπικό επίπεδο, η θερμοκρασία σχετίζεται με τη μέση κινητική ενέργεια των σωματιδίων και η συνολική ενέργεια ενός συστήματος είναι ένα άθροισμα των κινητικών και δυνητικών ενεργειών των σωματιδίων του. Αυτή η σύνδεση περιγράφεται από τη στατιστική μηχανική.

Συνοπτικά: Οι Joules και Kelvins είναι διαφορετικές μονάδες που μετρούν διαφορετικά πράγματα. Ωστόσο, συνδέονται σε διάφορα πλαίσια που σχετίζονται με την ενέργεια και τη θερμοκρασία, ιδιαίτερα στη θερμοδυναμική και τη στατιστική μηχανική.