Ποιος είναι ο ορισμός της θερμοκρασίας στη φυσική;
Ακολουθεί μια ανάλυση του ορισμού:
* Κινητική ενέργεια: Αυτό αναφέρεται στην ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της κίνησης του. Σε ένα σύστημα σωματιδίων, όπως ένα αέριο ή ένα στερεό, κάθε σωματίδιο έχει τη δική του κινητική ενέργεια με βάση την ταχύτητά του.
* μέσος όρος: Η θερμοκρασία μετρά τη μέση κινητική ενέργεια όλων των σωματιδίων σε ένα σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι μας λέει την τυπική ενέργεια ενός σωματιδίου, όχι απαραίτητα την ενέργεια οποιουδήποτε συγκεκριμένου σωματιδίου.
* Σύστημα: Ένα σύστημα θα μπορούσε να είναι ένα συγκεκριμένο αντικείμενο, μια περιοχή χώρου ή ακόμα και μια συλλογή αντικειμένων.
* Θερμότητα: Ενώ η θερμοκρασία συχνά συγχέεται με τη θερμότητα, είναι διαφορετικές. Θερμότητα είναι η μεταφορά θερμικής ενέργειας μεταξύ αντικειμένων σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος, ενώ η θερμότητα είναι η ροή ενέργειας μεταξύ των συστημάτων.
Βασικά σημεία:
* Η θερμοκρασία είναι μια κλιμακωτή ποσότητα, που σημαίνει ότι έχει μόνο μέγεθος, όχι κατεύθυνση.
* Η θερμοκρασία μετράται συνήθως σε βαθμούς Κελσίου (° C), βαθμούς Φαρενάιτ (° F) ή Kelvin (k). Ο Kelvin είναι η μονάδα SI για τη θερμοκρασία.
* Η θερμοκρασία σχετίζεται με την εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η εσωτερική ενέργεια του συστήματος αυξάνεται επίσης.
Παραδείγματα:
* Ένα ζεστό φλιτζάνι καφέ έχει υψηλότερη θερμοκρασία από ένα κρύο ποτήρι νερό επειδή τα μόρια νερού στον καφέ κινούνται ταχύτερα κατά μέσο όρο από τα μόρια του νερού στο νερό.
* Ένα μπλοκ μετάλλου που θερμαίνεται σε ένα φούρνο θα έχει υψηλότερη θερμοκρασία από τον ίδιο τον κλίβανο επειδή τα μεταλλικά μόρια δονείται πιο έντονα.
Σημείωση: Αυτός ο ορισμός είναι μια απλούστευση των πιο σύνθετων εννοιών της στατιστικής μηχανικής και της θερμοδυναμικής. Ωστόσο, παρέχει μια βασική κατανόηση της θερμοκρασίας και του τρόπου με τον οποίο σχετίζεται με την ενέργεια των σωματιδίων μέσα σε ένα σύστημα.
