Perbezaan Antara Suhu dan Tenaga Termal

Apakah Suhu?

Suhu adalah harta fizikal, yang mencirikan tenaga kinetik rata-rata zarah sistem makroskopik dalam keseimbangan termodinamik. Ia adalah harta benda, yang mengira konsep-konsep hangat dan sejuk. Badan-badan yang lebih panas mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada yang lebih sejuk.

Suhu memainkan peranan penting dalam semua bidang sains semulajadi - fizik, geologi, kimia, sains atmosfera, dan biologi. Kebanyakan sifat fizikal bahan, termasuk fasa pepejal, cecair, gas, atau plasma, ketumpatan, kelarutan, tekanan wap, dan kekonduksian elektrik, bergantung kepada suhu. Suhu ini juga memainkan peranan penting dalam penentuan kelajuan dan skop tindak balas kimia.

Kuantitatif suhu diukur dengan termometer. Tiga skala suhu kini digunakan dalam sains dan industri. Dua daripadanya adalah pada sistem SI - Celsius dan skala Kelvin. Skala Fahrenheit digunakan terutamanya di Amerika Syarikat.

Apabila dua badan dengan suhu yang berbeza datang dalam hubungan, pertukaran haba berlaku di antara mereka, menyebabkan badan yang lebih hangat menyejukkan dan badan yang sejuk menjadi panas. Pertukaran panas berhenti apabila badan menjadi sama dengan suhu. Kemudian keseimbangan terma ditubuhkan di antara mereka.

Suhu adalah ukuran keamatan pergerakan haba zarah. Gerakan Brown menjadi lebih sengit apabila suhu meningkat. Penyebaran juga berlaku lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Contoh-contoh ini menunjukkan bahawa suhu secara langsung berkaitan dengan gerakan huru-hara unsur-unsur struktur. Zarah-zat badan yang dipanaskan mempunyai tenaga kinetik yang lebih tinggi - mereka bergerak lebih gigih. Dalam hubungan, zarah-zarah badan dengan suhu yang lebih tinggi menghasilkan beberapa tenaga kinetik mereka kepada zarah-zarah badan yang lebih sejuk. Proses ini berterusan sehingga keamatan pergerakan zarah dalam kedua-dua badan menjadi sama. Oleh itu, fenomena haba dikaitkan dengan gerakan huru-hara unsur-unsur struktur, itulah sebabnya pergerakan ini dipanggil haba.

Kerana sifat kacau gerakan termal, zarah mempunyai pelbagai tenaga kinetik. Apabila suhu meningkat, bilangan zarah yang mempunyai peningkatan tenaga kinetik, iaitu pergerakan haba menjadi lebih sengit.

Apabila suhu berkurangan keamatan pergerakan haba berkurangan. Suhu di mana pergerakan haba zarah ditamatkan dipanggil sifar mutlak. Sifar mutlak pada skala Celsius sepadan dengan suhu -273.16 ° C.

Apakah Tenaga Thermal?

Tenaga adalah harta fizikal yang menyerupai keupayaan sesuatu sistem untuk mengubah keadaan alam sekitar atau melaksanakan kerja. Ia boleh dikaitkan dengan mana-mana zarah, objek, atau sistem. Terdapat pelbagai bentuk tenaga yang sering menanggung nama kekuatan masing-masing.

Jumlah tenaga kinetik elemen struktur sistem (atom, molekul, zarah yang dikenakan) dipanggil tenaga terma. Ia adalah satu bentuk tenaga yang dikaitkan dengan pergerakan unsur-unsur struktur yang membentuk sistem.

Apabila suhu tubuh meningkat, tenaga kinetik elemen struktur meningkat. Apabila tenaga kinetik meningkat, tenaga haba badan meningkat. Oleh itu, tenaga termal badan meningkat dengan peningkatan suhu mereka.

Tenaga terma bergantung kepada jisim badan. Sebagai contoh, ambil cawan air dan tasik dengan suhu yang sama. Pada suhu air yang sama, tenaga kinetik purata molekul adalah sama. Tetapi di dalam tasik jumlah molekul dan, masing-masing, tenaga haba air jauh lebih besar.

Pemindahan tenaga haba berlaku apabila kecerunan suhu wujud dalam sistem yang berterusan. Tenaga terma boleh dipindahkan melalui konduksi, perolakan, dan radiasi. Ia dihantar dari bahagian badan (atau sistem) dengan suhu yang lebih tinggi ke bahagian di mana suhu lebih rendah. Proses berterusan sehingga suhu dalam badan (atau sistem) sama dengan.

Tenaga termal sebenarnya adalah tenaga kinetik unsur-unsur struktur perkara itu. Kekonduksian haba masing-masing, pemindahan tenaga kinetik ini dan berlaku dalam perlanggaran zarah-zarah.

Bergantung pada keupayaan mereka untuk membolehkan pergerakan mudah tenaga haba bahan-bahan terbahagi kepada konduktor dan penebat. Konduktor (misalnya logam) membenarkan pergerakan tenaga haba mudah melalui mereka, sementara penebat (misalnya plastik) tidak membenarkannya.

Hampir setiap pemindahan tenaga berkaitan dengan pembebasan tenaga haba.

Unit pengukuran tenaga haba pada sistem SI adalah Joule (J). Satu lagi unit yang sering digunakan ialah Kalori. Tenaga termal yang sepadan dengan tenaga pada suhu 1 K adalah 1,380 × 10^-23 J.