Energie kann in verschiedenen Formen existieren. Es kann Lichtenergie, Wärmeenergie, potentielle Energie, kinetische Energie, chemische Energie, Kernenergie usw. sein. Jede physikalische Materie (oder Körper oder thermodynamisches System) besitzt in der einen oder anderen Form eine bestimmte Energiemenge. Solche Energie kann von einer Form in eine andere umgewandelt werden, um sie im selben Körper zu speichern. Es kann auch von einem Körper zum anderen mit oder ohne Änderung der Form übertragen werden., Jedes System oder jeder Körper, der eine absolute Temperatur über 0 K hat, enthält aufgrund der unaufhörlichen zufälligen Bewegung seiner Moleküle von Natur aus eine bestimmte Menge an Wärmeenergie. Per Definition ist „Wärme“ der Teil der Wärmeenergie, der nur aufgrund ihrer Temperaturdifferenz von einem Körper auf einen anderen übertragen werden kann. Wärmeenergie von einem Körper kann auf zwei grundlegende Arten auf einen anderen Körper übertragen werden, entweder durch Wärmeübertragung oder durch Arbeitsübertragung. Von diesen beiden Möglichkeiten tritt die Wärmeübertragung spontan nur aufgrund von Temperaturunterschieden auf., Dementsprechend ist „Temperatur“ eine Eigenschaft des thermodynamischen Systems, durch die Wärme übertragen werden kann. Temperatur kann nicht direkt übertragen werden. Es kann nur Wärme übertragen werden. Diese Wärmeübertragung kann jedoch die Temperatur eines Systems oder Körpers verändern.
Ferner kann der gesamte Wärmegehalt innerhalb eines Körpers nicht gemessen werden; er kann nur gemessen werden, wenn er von einem Körper auf einen anderen übertragen wird. Das heißt, es kann nur die Wärmemenge gemessen werden, die von einem Körper gewonnen oder aus dem Körper abgegeben wird. Deshalb wird Wärme als Grenzeigenschaft bezeichnet., Im Gegenteil, die tatsächliche Temperatur eines Systems unter einem bestimmten Zustand kann gemessen werden. Dementsprechend wird die Temperatur als Eigenschaft des Systems bezeichnet. Die Wärmeübertragung zwischen zwei Körpern hängt nicht von der Wärmemenge ab, die die Körper besitzen, sondern von ihrer Temperatur. Die Wärmeübertragung erfolgt unabhängig von ihrem Wärmegehalt immer spontan von einem heißeren Körper (höhere Temperatur) auf einen kälteren Körper (niedrigere Temperatur)., Die Temperatur eines Körpers steigt, wenn er nur Wärme gewinnt, und die Temperatur sinkt, wenn ein Körper nur Wärme abgibt (vorausgesetzt, es gibt keine andere Form des Energieaustausches). Temperaturänderung ist also das Ergebnis der Wärmeübertragung. Zurück zur Grundlagenforschung ist die Temperatur eine grundlegende Eigenschaft, die in SI oder metrischem Einheitensystem standardisiert ist. Einheit der Temperatur, Kelvin (K), ist eine grundlegende einheit. Andererseits ist Wärme eine abgeleitete Menge, die jeder anderen Energieform ähnelt, und Wärmeeinheit (Joule oder Kalorien) ist auch eine abgeleitete Einheit., Verschiedene Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Wärme und Temperatur sind unten im Tabellenformat angegeben.
- Wärme und Temperatur sind Skalare Größen. Ein Skalar hat nur Größe, während ein Vektor sowohl Größe als auch Richtung hat. Obwohl Wärme tatsächlich eine Strömungseigenschaft ist, ist Wärme tatsächlich ein Skalar. Die Wärmeflussrate (Wärmefluss genannt) wird durch den Temperaturgradienten (Fouriergesetz) dargestellt, und der Gradient eines Skalars ist ein Vektor. „Wärmefluss“ ist also Vektor, aber Wärme ist eine skalare Temperatur.
- Beide sind messbar, wenn auch auf unterschiedliche Weise., Sie sind auch quantifizierbar.
- Normalerweise sind beide miteinander verbunden; Das Auftreten von einem ist jedoch auch möglich, ohne das andere zu beeinflussen. Zum Beispiel kann die Temperatur eines Objekts variiert werden, ohne Wärme zu übertragen, sondern durch den Austausch von Arbeit (eine andere Form von Energie).
Unterschiede zwischen Wärme und Temperatur
| Wärme | Temperatur |
|---|---|
| Wärme ist eine Form von Energie. Es ist die thermische Energie., | Temperatur ist keine Energie. Es ist der thermische Zustand eines physischen Körpers (oder thermodynamischen Systems). In der klassischen Mechanik gibt die Temperatur eines Körpers die durchschnittliche kinetische Energie aller Moleküle des entsprechenden Körpers an. |
| Wärmefluss ist ein Grund für die Temperatur ändern. | Temperaturschwankungen können das Ergebnis von Wärmegewinn oder-verlust sein., |
| Zwei Körper mit derselben Temperatur dürfen nicht notwendigerweise dieselbe Wärmemenge enthalten (da Wärmekapazitäten massenabhängig sind). | Zwei Körper mit derselben Wärme haben möglicherweise nicht unbedingt dieselbe Temperatur. |
| Wärme ist austauschbar. Es kann von einem Körper zum anderen fließen. So kann ein bestimmter Körper eine bestimmte Wärmemenge abgeben oder gewinnen. | Temperatur ist nicht austauschbar., Es kann nur Wärme ausgetauscht werden, und das Ergebnis der Wärmeübertragung kann die Temperaturschwankung sein. |
| Die Gesamtwärmemenge, die in einem bestimmten Körper vorhanden ist, kann nicht gemessen werden. Es kann nur während des Flusses oder Austauschs gemessen werden. Somit kann Wärmegewinn oder-verlust (d. H. Wärmemenge zwischen zwei Körpern) gemessen werden. | Die Temperatur eines bestimmten Körpers kann gemessen werden. Außerdem fließt die Temperatur nicht (es kann nur Wärme fließen)., |
| Die zwischen zwei Körpern übertragene Wärmemenge kann mit einem Kalorimeter gemessen werden. | Die Temperatur eines Körpers kann mit einem Thermometer gemessen werden. |
| Maßeinheit für Wärme ist: Joule (J) im SI-System oder Kalorien (Cal) im CGS-System. | Maßeinheit der Temperatur ist Grad Celsius (°C) oder Kelvin (K). |
| Seine dimension ist . | Seine dimension ist ., |
| Wärme ist keine grundlegende Eigenschaft der Materie. Es ist eine abgeleitete Eigenschaft, und seine Einheit ist auch eine abgeleitete Einheit. | Temperatur ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie. Seine Einheit (Kelvin, K) ist auch eine grundlegende Einheit (oder Basiseinheit). |
| Wärme (ähnlich der Arbeit) ist keine Eigenschaft des thermodynamischen Systems. Es ist eine Flow-Eigenschaft. Wärmekapazitäten und spezifische Wärmekapazitäten sind jedoch Eigenschaften des thermodynamischen Systems., | Temperatur ist eine Eigenschaft von thermodynamischen Systems. |
| Hitze ist ein-Weg Funktion. Es beruht also auf dem Weg eines thermodynamischen Systems, um einen Zustand von einem anderen zu erreichen. | Temperatur ist eine Punktfunktion. Es ist also unabhängig vom Pfad, dem das System folgt, um einen Zustand von einem anderen zu erreichen. Jeder thermodynamische Zustand hat einen festen bestimmten Temperaturwert., |
| Ob Wärme von einem Körper zu einem anderen Körper fließt, hängt nicht von der in den Körpern vorhandenen Wärmemenge ab. | Es ist die Temperatur, die entscheidet, ob der Wärmefluss zwischen zwei Körpern stattfindet oder nicht. Wärme fließt immer von einem Körper mit hoher Temperatur zu einem Körper mit niedriger Temperatur. |
| wärmekapazitäten (nicht-Wärme) hängt von der Masse des Systems. Das sind also umfangreiche Eigenschaften. Spezifische Wärmekapazitäten sind jedoch intensive Eigenschaften., | Temperature is independent of mass; so it is an intensive property. |
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