Разлика између температуре и топлотне енергије

Шта је температура?

Температура је физичко својство које карактерише просечну кинетичку енергију честица макроскопског система у термодинамичкој равнотежи. То је својство материје која квантифицира појмове топло и хладно. Топлија тела имају вишу температуру од хладнијих.

Температура игра важну улогу у свим областима природних наука - физикама, геологији, хемији, атмосферским наукама и биологији. Многа физичка својства супстанци, укључујући чврсту, течну, гасовиту или плазма фазу, густину, растворљивост, парни притисак и електричну проводљивост зависе од температуре. Температура такође игра важну улогу у одређивању брзине и обима хемијских реакција.

Квантитативно се температура мери термометрима. Тренутно се у науци и индустрији користе три скале температуре. Двојица од њих су на систему СИ - Целзијусова и Келвинска вага. Фаренхеитска скала се углавном користи у Сједињеним Државама.

Када два тела са различитим температурама дођу у контакт, измена топлоте се одвија између њих, услед чега се топлије тело хлади, а хладније тело загрева. Измењивање топлоте се зауставља када тела постану једнака температури. Тада се успоставља топлотна равнотежа између њих.

Температура је мерило интензитета кретања топлине честица. Браун-ово кретање постаје интензивније када температура порасте. Дифузија се такође одвија брже на вишим температурама. Ови примери показују да је температура директно повезана са хаотичним кретањем конструкцијских елемената. Честице загрејаних тела имају већу кинетичку енергију - интензивније се крећу. У контакту, честице тела са вишом температуром дају део своје кинетичке енергије честицама хладнијег тела. Овај процес се наставља све док интензитет кретања честица у два тела не постане једнак. Феномени топлоте су стога повезани са хаотичним кретањем структуралних елемената, због чега се тај покрет назива термичким.

Због хаотичности природе топлотног покрета, честице имају разне кинетичке енергије. Како се температура повећава, повећава се број честица које имају већу кинетичку енергију, тј. Кретање топлине постаје интензивно.

Када се температура смањи, интензитет топлотног кретања опада. Температура на којој се прекида топлотни покрет честица назива се апсолутном нулом. Апсолутна нула на Целзијусовој скали одговара температури од -273,16 ° Ц.

Шта је топлотна енергија?

Енергија је физичко својство које карактерише способност система да мења стање животне средине или да извршава посао. Може се приписати било којој честици, објекту или систему. Постоје различити облици енергије који често носе назив одговарајуће силе.

Укупна кинетичка енергија структуралних елемената система (атома, молекула, набијених честица) назива се топлотном енергијом. То је облик енергије повезан са кретањем структуралних елемената који чине систем.

Како температура тела расте, кинетичка енергија структурних елемената расте. Како се кинетичка енергија повећава, повећава се и топлотна енергија тела. Због тога се топлотна енергија тела повећава са порастом њихове температуре.

Топлотна енергија зависи од телесне масе. Узмимо за пример шољу воде и језеро исте температуре. При истој температури воде, просечна кинетичка енергија молекула је иста. Али у језеру је количина молекула и топлотна енергија воде знатно већа.

Пренос топлотне енергије догађа се кад год постоји градијент температуре у систему непрекидне материје. Топлотна енергија се може пренети кондукцијом, конвекцијом и зрачењем. Преноси се са делова тела (или система) са вишом температуром на делове где је температура нижа. Процес се наставља све док се температура у телу (или систему) не изједначи.

Топлотна енергија је заправо кинетичка енергија структурних елемената материје. Топлотна проводљивост је пренос те кинетичке енергије и догађа се у хаотичним сударима честица.

Зависно од способности да омогуће лако кретање топлотне енергије, супстанце се деле на проводнике и изолаторе. Проводници (нпр. Метали) омогућавају лако кретање топлотне енергије кроз њих, док изолатори (нпр. Пластични) то не дозвољавају.

Скоро сваки пренос енергије повезан је са ослобађањем топлотне енергије.

Јединица за мерење топлотне енергије на СИ систему је Јоуле (Ј). Друга често коришћена јединица је калорија. Топлотна енергија која одговара енергији на температури од 1 К је 1380 × 10^-23 Ј.

Разлика између температуре и топлотне енергије

1. Дефиниција

Температура: Просечна кинетичка енергија структуралних елемената система (атома, молекула, набијених честица) назива се температуром.

Топлотна енергија: Укупна кинетичка енергија структурних елемената система назива се топлотна енергија.

2. Вредности

Температура: Температура може бити позитивна и негативна.

Топлотна енергија: Топлотна енергија увек има позитивне вредности.

3. Јединице мерења

Температура: Температура се мери у Целзијусу, Келвину и Фаренхејту.

Топлотна енергија: Термална енергија се мери у Јоуле и Цалорие.

4. Квантитативна зависност

Температура: Температура не зависи од количине материје - повезана је са просечном кинетичком енергијом честица.

Топлотна енергија: Топлотна енергија зависи од количине материје - повезана је са укупном кинетичком енергијом честица.

Температура вс топлотна енергија: упоредни графикон

Резиме температуре и топлотне енергије

• Просечна кинетичка енергија структуралних елемената система (атома, молекула, набијених честица) назива се температуром.
• Укупна кинетичка енергија структурних елемената система назива се топлотна енергија.
• Температура може бити позитивна или негативна, док топлотна енергија увек има позитивне вредности.
• Температура се мери у Целзијусу, Келвину и Фаренхејту. Термална енергија се мери у Јоуле и Цалорие.
• Температура не зависи од количине материје - повезана је са просечном кинетичком енергијом честица.
• Топлотна енергија зависи од количине материје - повезана је са укупном кинетичком енергијом честица.