Razlika med toplotno energijo in temperaturo

Toplotna energija proti temperaturi

Toplotna energija in temperatura sta dva pojma, ki ju obravnava fizika. Ti koncepti se pogosto uporabljajo in razpravljajo v termodinamiki in toploti. Koncepti toplotne energije in temperature igrajo zelo pomembno vlogo na področjih, kot so toplota in termodinamika, strojništvo, fizikalna kemija, fizika, astronomija in na drugih drugih področjih. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta toplotna energija in temperatura, njuni definiciji, uporabi toplotne energije in temperature, dimenzijah in enotah toplotne energije in temperature ter na koncu podobnosti in razlike med toplotno energijo in temperaturo.

Termalna energija

Toplotna energija, ki je bolj znana kot toplota, je oblika energije. Izmeri se v džulih. Toplotna energija je notranja energija določenega sistema. Toplotna energija je vzrok za temperaturo sistema. Vsak sistem s temperaturo nad absolutno ničlo ima pozitivno toplotno energijo. Toplotna energija se pojavi zaradi naključnih premikov molekul, atomov in elektronov v sistemu. Atomi sami ne vsebujejo nobene toplotne energije, imajo pa kinetične energije. Ko se ti atomi trčijo med seboj in s stenami sistema, sproščajo toplotno energijo kot fotone. Ogrevanje takšnega sistema bo povečalo toplotno energijo sistema.

Toplotna energija je oblika naključne energije, ki ni sposobna delati, če upoštevamo celoten sistem. Višja bo toplotna energija sistema večja naključnost sistema. Toplotna energija se lahko s toplotnim motorjem pretvori v mehansko energijo. Teoretično energije v teoriji ni mogoče pretvoriti v mehansko s 100-odstotnim izkoristkom. To je posledica univerzalnega prirasta entropije zaradi cikla toplotnega motorja.

Temperatura

Temperatura je merljiva toplotna lastnost sistema. Izmerimo ga v Kelvinu, Celzijusu ali Fahrenheitu. SI enota za merjenje temperature je Kelvin.

Toplotna energija sistema je sorazmerna z absolutno temperaturo sistema. Če je sistem na absolutni ničli (nič kelvina), je tudi toplotna energija sistema nič. Predmet z višjo temperaturo pa lahko prenese manjšo toplotno energijo. To je posledica razloga, da je toplotna energija odvisna od mase predmeta, toplotne zmogljivosti predmeta, pa tudi od temperature predmeta.

Kakšna je razlika med temperaturo in toplotno energijo?

• Toplotna energija ni neposredno merljiva količina, medtem ko je temperatura izmerljiva količina.

• Temperatura predmeta lahko sprejme negativne vrednosti, odvisno od sistema enot, ki se uporablja za merjenje temperature, vendar toplotna energija sistema ne more biti negativna.

• Temperatura se meri v Kelvinih, medtem ko se toplotna energija meri v Jouleu.

• Predmet lahko v stanju prehoda izgubi ali pridobi toplotno energijo, ne da bi spremenil temperaturo sistema.