energia może występować w różnych formach. Może to być energia świetlna, energia cieplna, energia potencjalna, energia kinetyczna, energia chemiczna, energia jądrowa itp. Każda Materia fizyczna (lub ciało lub układ termodynamiczny) wewnętrznie posiada pewną ilość energii w takiej czy innej formie. Taka energia może być przekształcana z jednej formy do drugiej w celu przechowywania jej w tym samym ciele. Może być również przenoszony z jednego ciała do drugiego z lub bez zmiany formy., Każdy układ lub ciało, które ma temperaturę bezwzględną powyżej 0 K, z natury zawiera pewną ilość energii cieplnej dzięki ciągłemu przypadkowemu ruchowi swoich cząsteczek. Z definicji „ciepło” to ta część energii cieplnej, która może być przenoszona z jednego ciała do drugiego tylko ze względu na różnicę temperatur. Energia cieplna z ciała może być przekazywana do innego ciała na dwa podstawowe sposoby, albo poprzez przenoszenie ciepła, albo poprzez przenoszenie pracy. Z tych dwóch sposobów wymiana ciepła następuje spontanicznie tylko z powodu różnicy temperatur., W związku z tym „temperatura” jest jedną z właściwości układu termodynamicznego, na mocy której można przenosić ciepło. Temperatura nie może być bezpośrednio przenoszona. Tylko ciepło może być przenoszone. Ten transfer ciepła może jednak zmienić temperaturę układu lub ciała.
ponadto nie można zmierzyć całkowitej zawartości ciepła w ciele; można ją zmierzyć tylko wtedy, gdy jest przenoszona z jednego ciała do drugiego. Oznacza to, że można zmierzyć tylko ilość ciepła uzyskanego przez ciało lub odprowadzanego z ciała. Dlatego ciepło nazywa się właściwością graniczną., Wręcz przeciwnie, można zmierzyć rzeczywistą temperaturę dowolnego układu w określonym stanie. W związku z tym Temperatura nazywana jest właściwością układu. Przenoszenie ciepła między dwoma ciałami nie zależy od ilości ciepła posiadanego przez te ciała, a raczej od ich temperatury. Wymiana ciepła zawsze spontanicznie odbywa się z gorętszego ciała (wyższa temperatura) do zimniejszego ciała (niższa temperatura), niezależnie od zawartości ciepła., Temperatura ciała wzrasta, jeśli tylko zyskuje ciepło, a temperatura spada, jeśli ciało tylko odprowadza ciepło (pod warunkiem, że nie ma innej formy wymiany energii). Tak więc zmiana temperatury jest wynikiem wymiany ciepła. Wracając do podstawowej nauki, temperatura jest podstawową właściwością znormalizowaną w układzie SI lub metrycznym jednostek. Jednostka temperatury, Kelwin (K), jest jedną z podstawowych jednostek. Z drugiej strony, ciepło jest pochodną ilością podobną do każdej innej formy energii, a jednostka ciepła (dżul lub kaloria) jest również pochodną jednostką., Różne podobieństwa i różnice między ciepłem i temperaturą podano poniżej w formie tabeli.
- zarówno ciepło, jak i temperatura są wielkościami skalarnymi. Skalar ma tylko wielkość, podczas gdy wektor ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Chociaż ciepło jest w rzeczywistości właściwością przepływu, ciepło jest w rzeczywistości skalarem. Szybkość przepływu ciepła (tzw. strumień ciepła) przedstawia gradient temperatury (prawo Fouriera), a gradient dowolnego skalara jest wektorem. Więc „strumień ciepła” jest wektorowy, ale ciepło jest skalarne jak temperatura.
- oba są mierzalne, choć na różne sposoby., Są również wymierne.
- zazwyczaj oba są ze sobą powiązane, jednak wystąpienie jednego jest również możliwe bez wpływu na drugi. Na przykład temperatura obiektu może być zmieniana bez przekazywania ciepła, ale poprzez wymianę pracy (inną formę energii).
różnice między ciepłem a temperaturą
| ciepło | Temperatura |
|---|---|
| ciepło jest jedną z form energii. To energia cieplna., | temperatura nie jest energią. Jest to stan termiczny ciała fizycznego (lub układu termodynamicznego). W mechanice klasycznej temperatura ciała wskazuje średnią energię kinetyczną wszystkich cząsteczek odpowiedniego ciała. |
| przepływ ciepła jest przyczyną zmiany temperatury. | zmiana temperatury może być wynikiem wzmocnienia lub utraty ciepła., |
| dwa ciała o tej samej temperaturze niekoniecznie muszą zawierać taką samą ilość ciepła (ponieważ pojemność cieplna zależy od masy). | dwa ciała posiadające to samo ciepło niekoniecznie muszą mieć taką samą temperaturę. |
| ciepło jest wymienne. Może płynąć z jednego ciała do drugiego. Tak więc określone ciało może uwolnić lub uzyskać pewną ilość ciepła. | temperatura nie jest wymienna., Tylko ciepło może być wymieniane, a wynikiem wymiany ciepła może być zmiana temperatury. |
| nie można zmierzyć całkowitej ilości ciepła obecnego w danym ciele. Może być mierzony tylko podczas przepływu lub wymiany. W ten sposób można zmierzyć zysk lub stratę ciepła (tj. ilość przepływu ciepła między dwoma ciałami). | można mierzyć temperaturę danego ciała. Co więcej, temperatura nie płynie (może płynąć tylko ciepło)., |
| ilość ciepła przenoszonego między dwoma ciałami może być mierzona za pomocą kalorymetru. | temperaturę ciała można zmierzyć termometrem. |
| jednostką miary ciepła jest: dżul (J) w układzie SI lub kaloria (Cal) w układzie CGS. | jednostką pomiaru temperatury jest stopni Celsjusza (°C) lub Kelwina (K). |
| jego wymiar wynosi . | jego wymiar wynosi ., |
| ciepło nie jest podstawową właściwością materii. Jest to jedna pochodna własność, a jego jednostka jest również jedną pochodną jednostką. | temperatura jest podstawową właściwością materii. Jego jednostka (Kelvin, K) jest również jednostką podstawową (lub jednostką bazową). |
| ciepło (podobne do pracy) nie jest właściwością układu termodynamicznego. Jest to własność przepływu. Pojemność cieplna i pojemność cieplna właściwa są jednak właściwościami układu termodynamicznego., | temperatura jest jedną z właściwości układu termodynamicznego. |
| ciepło jest funkcją ścieżki. Opiera się więc na drodze, jaką układ termodynamiczny prowadzi do osiągnięcia jednego stanu z drugiego. | temperatura jest funkcją punktową. Jest więc niezależna od ścieżki, którą podąża system, aby osiągnąć jeden stan z drugiego. Każdy stan termodynamiczny ma stałą określoną wartość temperatury., |
| to, czy ciepło będzie przepływać z jednego ciała do drugiego, nie zależy od ilości ciepła obecnego w ciałach. | jest to temperatura, która decyduje o przepływie ciepła między dwoma ciałami. Ciepło zawsze przepływa z ciała o wysokiej temperaturze do ciała o niskiej temperaturze. |
| pojemność cieplna (nie ciepła) zależy od masy układu. Więc są to rozległe właściwości. Jednak specyficzne zdolności cieplne są intensywnymi właściwościami., | Temperature is independent of mass; so it is an intensive property. |
Leave a Reply