Πώς σχετίζεται η θερμική ενέργεια ενός αντικειμένου με τη μάζα του;
* Η θερμική ενέργεια είναι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας όλων των μορίων μέσα σε ένα αντικείμενο.
* Η κινητική ενέργεια σχετίζεται με τη μάζα και την ταχύτητα ενός αντικειμένου. Όσο πιο τεράστιο είναι ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερη ενέργεια χρειάζεται για να το μετακινήσετε.
* Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων.
Ως εκ τούτου, ένα πιο μαζικό αντικείμενο έχει περισσότερα μόρια και κάθε μόριο χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να κινηθεί με την ίδια ταχύτητα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια υψηλότερη συνολική θερμική ενέργεια για το αντικείμενο.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:Φανταστείτε δύο γλάστρες νερού, ένα μικρό και ένα μεγάλο. Και οι δύο γλάστρες θερμαίνονται στην ίδια θερμοκρασία. Το μεγαλύτερο δοχείο έχει περισσότερα μόρια νερού και επομένως περισσότερη συνολική θερμική ενέργεια, παρόλο που η μέση κινητική ενέργεια (θερμοκρασία) των μορίων είναι η ίδια και στα δύο γλάστρες.
Μαθηματική εκπροσώπηση:
Η σχέση μεταξύ της θερμικής ενέργειας (Q), της μάζας (m), της ειδικής θερμικής ικανότητας (c) και της μεταβολής της θερμοκρασίας (ΔT) δίνεται από:
q =m * c * Δt
* Ειδική θερμική χωρητικότητα (c) είναι μια υλική ιδιότητα που περιγράφει πόση ενέργεια απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια της ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου.
Αυτός ο τύπος υπογραμμίζει περαιτέρω την άμεση σχέση μεταξύ θερμικής ενέργειας και μάζας. Μια μεγαλύτερη μάζα θα απαιτήσει περισσότερη ενέργεια για να αλλάξει τη θερμοκρασία της με την ίδια ποσότητα.
