Што такое тэмпература?

Тэмпература - фізічная ўласцівасць, якая характарызуе сярэднюю кінетычную энергію часціц макраскапічнай сістэмы ў тэрмадынамічным раўнавазе. Гэта ўласцівасць матэрыі, якая колькасна ацэньвае паняцці цяпла і холаду. Цёплыя целы маюць больш высокую тэмпературу, чым халодныя.

Тэмпература адыгрывае важную ролю ва ўсіх галінах прыродазнаўства - фізіцы, геалогіі, хіміі, навуках аб атмасферы і біялогіі. Многія фізічныя ўласцівасці рэчываў, у тым ліку цвёрдая, вадкая, газападобная або плазменная фазы, шчыльнасць, растваральнасць, ціск пары і электраправоднасць, залежаць ад тэмпературы. Тэмпература таксама гуляе важную ролю ў вызначэнні хуткасці і аб'ёму хімічных рэакцый.

Колькасна тэмпература вымяраецца тэрмометрамі. У цяперашні час у навуцы і прамысловасці выкарыстоўваюцца тры тэмпературныя шкалы. Два з іх знаходзяцца ў сістэме СІ - шкалы Цэльсія і Кельвіна. Шкала Фарэнгейта выкарыстоўваецца ў асноўным у ЗША.

Калі два цела з рознай тэмпературай датыкаюцца, паміж імі адбываецца цеплаабмен, у выніку чаго больш цёплае цела астывае, а больш халоднае награваецца. Цеплаабмен спыняецца, калі целы становяцца з аднолькавай тэмпературай. Затым паміж імі ўсталёўваецца цеплавая раўнавага.

Тэмпература - гэта мера інтэнсіўнасці цеплавога руху часціц. Рух Браўна становіцца больш інтэнсіўным пры павышэнні тэмпературы. Дыфузія таксама адбываецца хутчэй пры больш высокіх тэмпературах. Гэтыя прыклады паказваюць, што тэмпература напрамую звязана з хаатычным рухам элементаў канструкцыі. Часціцы разагрэтых целаў маюць больш высокую кінетычную энергію - яны рухаюцца больш інтэнсіўна. Пры кантакце часціцы цела з больш высокай тэмпературай аддаюць частку сваёй кінетычнай энергіі часціцам больш халоднага цела. Гэты працэс працягваецца да таго часу, пакуль інтэнсіўнасць руху часціц у двух целах не стане роўнай. Таму з'явы цяпла звязаны з хаатычным рухам элементаў канструкцыі, таму гэты рух называюць цеплавым.

З -за хаатычнага характару цеплавога руху часціцы маюць разнастайную кінэтычную энергію. З павелічэннем тэмпературы павялічваецца колькасць часціц, якія маюць большую кінетычную энергію, т. Е. Рух цяпла становіцца больш інтэнсіўным.

Пры зніжэнні тэмпературы інтэнсіўнасць цеплавога руху зніжаецца. Тэмпература, пры якой спыняецца цеплавы рух часціц, называецца абсалютным нулём. Абсалютны нуль па шкале Цэльсія адпавядае тэмпературы -273,16 ° С.

Што такое цеплавая энергія?

Энергія - гэта фізічная ўласцівасць, якая характарызуе здольнасць сістэмы змяняць стан навакольнага асяроддзя або выконваць працу. Яго можна аднесці да любой часціцы, аб'екта або сістэмы. Існуюць розныя формы энергіі, якія часта носяць назву адпаведнай сілы.

Поўная кінетычная энергія структурных элементаў сістэмы (атамаў, малекул, зараджаных часціц) называецца цеплавой энергіяй. Гэта форма энергіі, звязаная з рухам структурных элементаў, якія складаюць сістэму.

Пры павышэнні тэмпературы цела кінетычная энергія элементаў канструкцыі павялічваецца. З павелічэннем кінетычнай энергіі павялічваецца цеплавая энергія цела. Таму цеплавая энергія цел павялічваецца з павелічэннем іх тэмпературы.

Цеплавая энергія залежыць ад масы цела. Возьмем, напрыклад, кубак вады і возера з аднолькавай тэмпературай. Пры той жа тэмпературы вады сярэдняя кінетычная энергія малекул аднолькавая. Але ў возеры колькасць малекул і, адпаведна, цеплавая энергія вады значна больш.

Перадача цеплавой энергіі адбываецца кожны раз, калі ў сістэме бесперапыннага рэчыва існуе градыент тэмпературы. Цеплавую энергію можна перадаваць шляхам правядзення, канвекцыі і выпраменьвання. Ён перадаецца ад частак цела (або сістэмы) з больш высокай тэмпературай да частак, дзе тэмпература ніжэйшая. Працэс працягваецца да таго часу, пакуль тэмпература ў целе (ці сістэме) не стане роўнай.

Цеплавая энергія - гэта фактычна кінетычная энергія структурных элементаў рэчыва. Цеплаправоднасць, адпаведна, з'яўляецца перадачай гэтай кінетычнай энергіі і адбываецца пры хаатычных сутыкненнях часціц.

У залежнасці ад здольнасці забяспечваць лёгкае перамяшчэнне цеплавой энергіі рэчывы дзеляцца на праваднікі і ізалятары. Праваднікі (напрыклад, металы) дазваляюць лёгка перамяшчаць цеплавую энергію праз іх, а ізалятары (напрыклад, пластык) гэтага не дазваляюць.

Амаль кожны перанос энергіі звязаны з вызваленнем цеплавой энергіі.

Адзінка вымярэння цеплавой энергіі ў сістэме СІ - Джоўль (Дж). Яшчэ адна часта выкарыстоўваецца адзінка калорый. Цеплавая энергія, якая адпавядае энергіі пры тэмпературы 1 К, складае 1380 × 10 ^-23 Дж.

Розніца паміж тэмпературай і цеплавой энергіяй

1. Вызначэнне

Тэмпература: Сярэдняя кінетычная энергія структурных элементаў сістэмы (атамаў, малекул, зараджаных часціц) называецца тэмпературай.

Цеплавая энергія: Поўная кінетычная энергія структурных элементаў сістэмы называецца цеплавой энергіяй.

2. Каштоўнасці

Тэмпература: Тэмпература можа быць станоўчай і адмоўнай.

Цеплавая энергія: Цеплавая энергія заўсёды мае станоўчыя значэнні.

3. Адзінкі вымярэння

Тэмпература: Тэмпература вымяраецца ў градусах Цэльсія, Кельвіна і Фарэнгейта.

Цеплавая энергія: цеплавая энергія вымяраецца ў джоўлях і калорыях.

4. Колькасная залежнасць

Тэмпература: Тэмпература не залежыць ад колькасці рэчыва - яна звязана з сярэдняй кінетычнай энергіяй часціц.

Цеплавая энергія: Цеплавая энергія залежыць ад колькасці рэчыва - яна звязана з агульнай кінетычнай энергіяй часціц.

Тэмпература супраць цеплавой энергіі: параўнальная табліца

Рэзюмэ тэмпературы супраць цеплавой энергіі

• Сярэдняя кінетычная энергія структурных элементаў сістэмы (атамаў, малекул, зараджаных часціц) называецца тэмпературай.
• Поўная кінетычная энергія структурных элементаў сістэмы называецца цеплавой энергіяй.
• Тэмпература можа быць станоўчай або адмоўнай, а цеплавая энергія заўсёды мае станоўчыя значэнні.
• Тэмпература вымяраецца ў градусах Цэльсія, Кельвіна і Фарэнгейта. Цеплавая энергія вымяраецца ў джоўлях і калорыях.
• Тэмпература не залежыць ад колькасці рэчыва - яна звязана з сярэдняй кінетычнай энергіяй часціц.
• Цеплавая энергія залежыць ад колькасці рэчыва - яна звязана з поўнай кінетычнай энергіяй часціц.