Energia tèrmica vs temperatura
L'energia tèrmica i la temperatura són dos conceptes que es discuteixen a la física. Aquests conceptes s'utilitzen àmpliament i es discuteixen en termodinàmica i calor. Els conceptes d'energia tèrmica i temperatura tenen un paper molt important en camps com la calor i la termodinàmica, l'enginyeria mecànica, la química física, la física, l'astronomia i diversos altres camps. En aquest article parlarem de què són l'energia tèrmica i la temperatura, les seves definicions, les aplicacions de l'energia tèrmica i la temperatura, les dimensions i unitats d'energia tèrmica i la temperatura i, finalment, les semblances i diferències entre l'energia tèrmica i la temperatura.
Energia tèrmica
L'energia tèrmica, que es coneix més comunament com a calor, és una forma d'energia. Es mesura en joules. L'energia tèrmica és una energia interna d'un sistema determinat. L'energia tèrmica és la causa de la temperatura d'un sistema. Tot sistema que té una temperatura per sobre del zero absolut té una energia tèrmica positiva. L'energia tèrmica es produeix a causa dels moviments aleatoris de les molècules, els àtoms i els electrons del sistema. Els àtoms en si no contenen cap energia tèrmica, però tenen energies cinètiques. Quan aquests àtoms xoquen entre si i amb les parets del sistema alliberen energia tèrmica com a fotons. Escalfar aquest sistema augmentarà l'energia tèrmica del sistema.
L'energia tèrmica és una forma d'energia aleatòria, que no és capaç de fer feina, quan es considera tot el sistema. Com més gran sigui l'energia tèrmica d'un sistema, més alta serà l'aleatorietat del sistema. L'energia tèrmica es pot convertir en energia mecànica mitjançant un motor tèrmic. En teoria, l'energia tèrmica no es pot convertir en energia mecànica amb una eficiència del 100%. Això es deu a l'increment d'entropia universal a causa del cicle del motor tèrmic.
Temperatura
La temperatura és la propietat tèrmica mesurable d'un sistema. Es mesura en Kelvin, Celsius o Fahrenheit. La unitat SI per mesurar la temperatura és Kelvin.
L'energia tèrmica d'un sistema és proporcional a la temperatura absoluta del sistema. Si el sistema està a zero absolut (zero kelvin), l'energia tèrmica del sistema també és zero. Tanmateix, un objecte amb una temperatura més alta pot transportar menys energia tèrmica. Això es deu al motiu pel qual l'energia tèrmica depèn de la massa de l'objecte, de la capacitat calorífica de l'objecte i de la temperatura de l'objecte.
Quina diferència hi ha entre la temperatura i l'energia tèrmica?
• L'energia tèrmica no és una quantitat mesurable directament, mentre que la temperatura és una quantitat mesurable.
• La temperatura d'un objecte pot prendre valors negatius en funció del sistema d'unitats utilitzat per mesurar la temperatura, però l'energia tèrmica d'un sistema no pot ser negativa.
• La temperatura es mesura en Kelvin mentre que l'energia tèrmica es mesura en Joule.
• Un objecte pot perdre o guanyar energia tèrmica en una transició d'estat sense canviar la temperatura del sistema.
