Forskel mellem temperatur og termisk energi

Hvad er temperatur?

Temperatur er en fysisk egenskab, der kendetegner den gennemsnitlige kinetiske energi af partiklerne i et makroskopisk system i termodynamisk ligevægt. Det er en egenskab ved sagen, der kvantificerer begreberne varmt og koldt. Varmere legemer har en højere temperatur end de køligere.

Temperaturen spiller en vigtig rolle på alle naturvidenskabelige områder - fysik, geologi, kemi, atmosfæriske videnskaber og biologi. Mange af de fysiske egenskaber af stofferne, inklusive den faste, flydende, gasformige eller plasmafase, densitet, opløselighed, damptryk og elektrisk ledningsevne afhænger af temperaturen. Temperaturen spiller også en vigtig rolle i bestemmelsen af ​​hastigheden og omfanget af kemiske reaktioner.

Kvantitativt måles temperaturen med termometre. Tre temperaturskalaer bruges i øjeblikket inden for videnskab og industri. To af dem er på SI-systemet - Celsius- og Kelvin-skalaen. Fahrenheit-skalaen bruges hovedsageligt i USA.

Når to legemer med forskellige temperaturer kommer i kontakt, finder varmeveksling sted mellem dem, hvilket får det varmere legeme til at køle ned og det køligere legeme opvarmes. Varmeudvekslingen stopper, når legemerne har samme temperatur. Derefter etableres termisk ligevægt mellem dem.

Temperatur er et mål for intensiteten af ​​partiklenes varmebevægelse. Browns bevægelse bliver mere intens, når temperaturen stiger. Diffusion forekommer også hurtigere ved højere temperaturer. Disse eksempler viser, at temperaturen er direkte relateret til den kaotiske bevægelse af strukturelementerne. Partiklerne i de opvarmede kroppe har højere kinetisk energi - de bevæger sig mere intenst. I kontakt giver partiklerne i kroppen med højere temperatur noget af deres kinetiske energi til partiklerne i det køligere legeme. Denne proces fortsætter, indtil intensiteten af ​​partiklenes bevægelse i de to legemer bliver ens. Varmefenomener er derfor forbundet med den kaotiske bevægelse af strukturelementerne, hvorfor denne bevægelse kaldes termisk.

På grund af den kaotiske natur af den termiske bevægelse har partiklerne en række kinetiske energier. Når temperaturen stiger, stiger antallet af partikler, der har større kinetisk energi, dvs. varmebevægelsen bliver mere intens.

Når temperaturen falder, falder intensiteten af ​​den termiske bevægelse. Den temperatur, hvormed partiklernes termiske bevægelse afsluttes, kaldes absolut nul. Den absolutte nul på Celsius skala svarer til en temperatur på -273,16 ° C.

Hvad er termisk energi?

Energi er en fysisk egenskab, der kendetegner et systems evne til at ændre miljøtilstanden eller udføre arbejde. Det kan tilskrives enhver partikel, objekt eller system. Der er forskellige former for energi, som ofte bærer navnet på den respektive kraft.

Den samlede kinetiske energi fra et systems strukturelle elementer (atomer, molekyler, ladede partikler) kaldes termisk energi. Det er en form for energi, der er forbundet med bevægelsen af ​​de strukturelle elementer, der udgør systemet.

Når temperaturen på et legeme stiger, øges den kinetiske energi fra strukturelementerne. Når den kinetiske energi stiger, øges kroppens termiske energi. Derfor øges kroppens termiske energi med stigningen i deres temperatur.

Termisk energi afhænger af kropsmassen. Lad os tage for eksempel en kop vand og en sø med samme temperatur. Ved den samme vandtemperatur er molekylernes gennemsnitlige kinetiske energi den samme. Men i søen er mængden af ​​molekyler og henholdsvis vandets termiske energi væsentligt større.

Overførsel af termisk energi sker, når der findes en temperaturgradient i et system med kontinuerligt stof. Termisk energi kan overføres ved ledning, konvektion og stråling. Det overføres fra dele af et legeme (eller system) med en højere temperatur til de dele, hvor temperaturen er lavere. Processen fortsætter, indtil temperaturen i kroppen (eller systemet) er lig.

Termisk energi er faktisk den kinetiske energi fra materiens strukturelle elementer. Termisk ledningsevne er henholdsvis en overførsel af denne kinetiske energi og forekommer i de kaotiske kollisioner af partikler.

Afhængig af deres evne til at tillade let bevægelse af den termiske energi er stofferne opdelt i ledere og isolatorer. Ledere (f.eks. Metaller) tillader let bevægelse af den termiske energi gennem dem, mens isolatorerne (f.eks. Plastik) ikke tillader det.

Næsten hver energioverførsel er relateret til frigivelse af termisk energi.

Enheden til måling af termisk energi på SI-systemet er Joule (J). En anden ofte brugt enhed er kalorieindhold. Termisk energi svarende til energi ved en temperatur på 1 K er 1.380 × 10^-23 J.

Forskel mellem temperatur og termisk energi

1. Definition

Temperatur: Den gennemsnitlige kinetiske energi i et systems strukturelle elementer (atomer, molekyler, ladede partikler) kaldes temperatur.

Termisk energi: Den samlede kinetiske energi i et systems strukturelle elementer kaldes termisk energi.

2. Værdier

Temperatur: Temperaturen kan være positiv og negativ.

Termisk energi: Den termiske energi har altid positive værdier.

3. Måleenheder

Temperatur: Temperaturen måles i Celsius, Kelvin og Fahrenheit.

Termisk energi: Den termiske energi måles i Joule og Calorie.

4. Kvantitativ afhængighed

Temperatur: Temperaturen afhænger ikke af stoffets mængde - den er relateret til partiklenes gennemsnitlige kinetiske energi.

Termisk energi: Den termiske energi afhænger af mængden af ​​stoffet - det er relateret til den samlede kinetiske energi af partiklerne.

Temperatur vs termisk energi: sammenligningskort

Oversigt over temperatur kontra termisk energi

• Den gennemsnitlige kinetiske energi i et systems strukturelle elementer (atomer, molekyler, ladede partikler) kaldes temperatur.
• Den samlede kinetiske energi i et systems strukturelle elementer kaldes termisk energi.
• Temperaturen kan være positiv eller negativ, mens den termiske energi altid har positive værdier.
• Temperaturen måles i Celsius, Kelvin og Fahrenheit. Den termiske energi måles i Joule og Calorie.
• Temperaturen afhænger ikke af stoffets mængde - den er relateret til partiklenes gennemsnitlige kinetiske energi.
• Den termiske energi afhænger af mængden af ​​stoffet - det er relateret til den samlede kinetiske energi af partiklerne.