Perbedaan antara suhu dan energi termal

3097
192
Isaac Veum DDS

Apa itu suhu?

Suhu adalah sifat fisik, mengkarakterisasi energi kinetik rata -rata dari partikel -partikel dari sistem makroskopik dalam keseimbangan termodinamika. Itu adalah sifat dari masalah ini, yang mengukur konsep hangat dan dingin. Tubuh yang lebih hangat memiliki suhu yang lebih tinggi daripada yang lebih dingin.

Suhu memainkan peran penting dalam semua bidang ilmu alam - fisika, geologi, kimia, ilmu atmosfer, dan biologi. Banyak sifat fisik zat, termasuk fase padatan, cair, gas, atau plasma, kepadatan, kelarutan, tekanan uap, dan konduktivitas listrik, tergantung pada suhu. Suhu juga memainkan peran penting dalam penentuan kecepatan dan ruang lingkup reaksi kimia.

Secara kuantitatif suhu diukur dengan termometer. Tiga skala suhu saat ini digunakan dalam sains dan industri. Dua dari mereka berada di sistem SI - skala Celcius dan Kelvin. Skala Fahrenheit terutama digunakan di Amerika Serikat.

Ketika dua tubuh dengan suhu yang berbeda datang dalam kontak, pertukaran panas terjadi di antara mereka, menyebabkan tubuh yang lebih hangat menjadi dingin dan tubuh yang lebih dingin memanas. Pertukaran panas berhenti saat tubuh menjadi dengan suhu yang sama. Maka keseimbangan termal ditetapkan di antara mereka.

Suhu adalah ukuran intensitas pergerakan panas partikel. Gerakan Brown menjadi lebih intens saat suhu naik. Difusi juga terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Contoh -contoh ini menunjukkan bahwa suhu terkait langsung dengan gerakan kacau dari elemen struktural. Partikel -partikel dari tubuh yang dipanaskan memiliki energi kinetik yang lebih tinggi - mereka bergerak lebih intens. Dalam kontak, partikel -partikel tubuh dengan suhu yang lebih tinggi menghasilkan sebagian energi kinetiknya pada partikel -partikel tubuh yang lebih dingin. Proses ini berlanjut sampai intensitas pergerakan partikel dalam kedua benda menjadi sama. Fenomena panas karena itu dikaitkan dengan gerakan kacau dari elemen struktural, itulah sebabnya gerakan ini disebut termal.

Karena sifat kacau dari gerakan termal, partikel memiliki berbagai energi kinetik. Ketika suhu meningkat, jumlah partikel yang memiliki energi kinetik yang lebih besar meningkat, i.e., Gerakan panas menjadi lebih intens.

Saat suhu mengurangi intensitas gerakan termal berkurang. Suhu di mana pergerakan termal partikel diakhiri disebut absolute nol. Nol absolut pada skala Celcius sesuai dengan suhu -273.16 ° C.

Apa itu energi termal?

Energi adalah sifat fisik yang menjadi ciri kemampuan sistem untuk mengubah keadaan lingkungan atau untuk melaksanakan pekerjaan. Itu dapat dikaitkan dengan partikel, objek, atau sistem apa pun. Ada berbagai bentuk energi, yang sering kali memiliki nama kekuatan masing -masing.

Total energi kinetik dari elemen struktural suatu sistem (atom, molekul, partikel bermuatan) disebut energi termal. Itu adalah bentuk energi yang terkait dengan pergerakan elemen struktural yang membentuk sistem.

Ketika suhu tubuh meningkat, energi kinetik dari elemen struktural meningkat. Ketika energi kinetik meningkat, energi termal tubuh meningkat. Oleh karena itu, energi termal tubuh meningkat dengan kenaikan suhu mereka.

Energi termal tergantung pada massa tubuh. Mari kita ambil, misalnya, secangkir air dan danau dengan suhu yang sama. Pada suhu air yang sama, energi kinetik rata -rata molekul adalah sama. Tetapi di danau jumlah molekul dan, masing -masing, energi termal air secara signifikan lebih besar.

Transfer energi termal terjadi setiap kali gradien suhu ada dalam sistem materi kontinu. Energi termal dapat ditransfer dengan konduksi, konveksi, dan radiasi. Itu ditransmisikan dari bagian tubuh (atau sistem) dengan suhu yang lebih tinggi ke bagian -bagian di mana suhu lebih rendah. Proses berlanjut sampai suhu dalam tubuh (atau sistem) sama.

Energi termal sebenarnya adalah energi kinetik dari elemen struktural materi. Konduktivitas termal, masing -masing, merupakan transfer energi kinetik ini dan terjadi dalam tabrakan partikel yang kacau.

Tergantung pada kemampuannya untuk memungkinkan pergerakan energi termal yang mudah, zat -zat ini dibagi menjadi konduktor dan isolator. Konduktor (e.G. logam) memungkinkan pergerakan energi termal yang mudah melalui mereka, sedangkan isolator (e.G. plastik) Jangan biarkan itu.

Hampir setiap transfer energi terkait dengan pelepasan energi termal.

Unit Pengukuran Energi Termal pada Sistem SI adalah Joule (J). Unit lain yang sering digunakan adalah kalori. Energi termal yang sesuai dengan energi pada suhu 1 K adalah 1.380 × 10^-23 J.