Termisk energi vs temperatur
Termisk energi og temperatur er to begreber, der diskuteres i fysik. Disse begreber er meget udbredt og diskuteret i termodynamik og varme. Begreberne termisk energi og temperatur spiller en meget vigtig rolle inden for områder som varme og termodynamik, maskinteknik, fysisk kemi, fysik, astronomi og forskellige andre områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad termisk energi og temperatur er, deres definitioner, anvendelserne af termisk energi og temperatur, dimensionerne og enhederne af termisk energi og temperatur, og endelig ligheder og forskelle mellem termisk energi og temperatur.
Termisk energi
Termisk energi, som er mere almindeligt kendt som varme, er en form for energi. Det måles i joule. Termisk energi er en intern energi for et givet system. Termisk energi er årsagen til et systems temperatur. Hvert system med en temperatur over absolut nul har en positiv termisk energi. Den termiske energi opstår på grund af tilfældige bevægelser af systemets molekyler, atomer og elektroner. Atomerne selv indeholder ingen termisk energi, men de har kinetiske energier. Når disse atomer kolliderer med hinanden og med systemets vægge frigiver de termisk energi som fotoner. Opvarmning af et sådant system vil øge systemets termiske energi.
Termisk energi er en form for tilfældig energi, som ikke er i stand til at udføre arbejde, når hele systemet tages i betragtning. Højere den termiske energi i et system højere vil systemets tilfældighed være. Termisk energi kan omdannes til mekanisk energi ved hjælp af en varmemotor. I teorien kan termisk energi ikke konverteres til mekanisk energi med 100% effektivitet. Dette skyldes den universelle entropi-stigning på grund af varmemotorens cyklus.
Temperatur
Temperatur er den målbare termiske egenskab ved et system. Det måles i Kelvin, Celsius eller Fahrenheit. SI-enheden til temperaturmåling er Kelvin.
Et systems termiske energi er proportional med systemets absolutte temperatur. Hvis systemet er på absolut nul (nul kelvin), er systemets termiske energi også nul. Imidlertid kan et objekt med en højere temperatur bære mindre termisk energi. Dette skyldes grunden til, at den termiske energi afhænger af genstandens masse, genstandens varmekapacitet såvel som objektets temperatur.
Hvad er forskellen mellem temperatur og termisk energi?
• Termisk energi er ikke en direkte målbar størrelse, mens temperaturen er en målbar størrelse.
• Temperaturen på et objekt kan tage negative værdier afhængigt af det enhedssystem, der bruges til at måle temperaturen, men et systems termiske energi kan ikke være negativ.
• Temperatur måles i Kelvin, mens termisk energi måles i Joule.
• Et objekt kan miste eller få termisk energi i en tilstandsovergang uden at ændre systemets temperatur.
