Termisk energi vs temperatur
Termisk energi och temperatur är två begrepp som diskuteras i fysik. Dessa begrepp används ofta och diskuteras inom termodynamik och värme. Begreppen termisk energi och temperatur spelar en mycket viktig roll inom områden som värme och termodynamik, maskinteknik, fysikalisk kemi, fysik, astronomi och olika andra områden. I den här artikeln ska vi diskutera vad termisk energi och temperatur är, deras definitioner, tillämpningarna av termisk energi och temperatur, dimensionerna och enheterna av termisk energi och temperatur, och slutligen likheterna och skillnaderna mellan termisk energi och temperatur.
Värmeenergi
Termisk energi, som är mer allmänt känd som värme, är en form av energi. Det mäts i joule. Termisk energi är en intern energi för ett givet system. Termisk energi är orsaken till ett systems temperatur. Varje system som har en temperatur över absolut noll har en positiv termisk energi. Den termiska energin uppstår på grund av slumpmässiga rörelser av molekylerna, atomerna och elektronerna i systemet. Atomerna själva innehåller ingen termisk energi, men de har kinetiska energier. När dessa atomer kolliderar med varandra och med systemets väggar frigör de termisk energi som fotoner. Uppvärmning av ett sådant system ökar systemets termiska energi.
Termisk energi är en form av slumpmässig energi som inte kan utföra arbete när hela systemet beaktas. Högre den termiska energin i ett system högre blir systemets slumpmässighet. Värmeenergi kan omvandlas till mekanisk energi med hjälp av en värmemotor. I teorin kan termisk energi inte omvandlas till mekanisk energi med 100% effektivitet. Detta beror på den universella ökningen av entropin på grund av värmemotorns cykel.
Temperatur
Temperatur är den mätbara termiska egenskapen hos ett system. Det mäts i Kelvin, Celsius eller Fahrenheit. SI-enheten för temperaturmätning är Kelvin.
Systemets termiska energi är proportionell mot systemets absoluta temperatur. Om systemet är vid absolut noll (noll kelvin) är systemets termiska energi också noll. Emellertid kan ett föremål med högre temperatur bära mindre termisk energi. Detta beror på anledningen till att den termiska energin beror på objektets massa, objektets värmekapacitet samt temperaturen på objektet.
Vad är skillnaden mellan temperatur och termisk energi?
• Värmeenergi är inte en direkt mätbar kvantitet medan temperaturen är en mätbar kvantitet.
• Ett objekts temperatur kan ta negativa värden beroende på det enhetssystem som används för att mäta temperaturen, men ett systems värmeenergi kan inte vara negativt.
• Temperaturen mäts i Kelvin medan termisk energi mäts i Joule.
• Ett objekt kan förlora eller få värmeenergi i en tillståndsövergång utan att ändra systemets temperatur.
