Siltumenerģija pret temperatūru
Siltumenerģija un temperatūra ir divi fizikā apspriesti jēdzieni. Šie jēdzieni tiek plaši izmantoti un apspriesti termodinamikā un siltumā. Siltumenerģijas un temperatūras jēdzieniem ir ļoti liela nozīme tādās jomās kā siltums un termodinamika, mašīnbūve, fizikālā ķīmija, fizika, astronomija un dažādās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir siltumenerģija un temperatūra, to definīcijas, siltumenerģijas un temperatūras pielietojumi, siltumenerģijas un temperatūras izmēri un vienības, un visbeidzot siltumenerģijas un temperatūras līdzības un atšķirības.
Siltumenerģija
Siltumenerģija, kas vairāk pazīstama kā siltums, ir enerģijas veids. To mēra džoulos. Siltumenerģija ir noteiktas sistēmas iekšējā enerģija. Siltumenerģija ir sistēmas temperatūras cēlonis. Katrai sistēmai, kuras temperatūra pārsniedz absolūto nulli, ir pozitīva siltumenerģija. Siltumenerģija rodas sistēmas molekulu, atomu un elektronu nejaušu kustību dēļ. Paši atomi nesatur siltumenerģiju, bet tiem ir kinētiskā enerģija. Kad šie atomi saduras viens ar otru un ar sistēmas sienām, tie izdala siltumenerģiju fotonu veidā. Šādas sistēmas apkure palielinās sistēmas siltumenerģiju.
Siltumenerģija ir nejaušas enerģijas veids, kas nav spējīgs veikt darbu, ja ņem vērā visu sistēmu. Jo augstāka ir sistēmas siltumenerģija, jo lielāka būs sistēmas nejaušība. Siltumenerģiju var pārvērst mehāniskajā enerģijā, izmantojot siltumdzinēju. Teorētiski siltumenerģiju nevar pārvērst mehāniskajā enerģijā ar 100% efektivitāti. Tas ir saistīts ar universālo entropijas pieaugumu siltuma dzinēja cikla dēļ.
Temperatūra
Temperatūra ir sistēmas izmērāmā termiskā īpašība. To mēra Kelvinos, Celsija vai Fārenheita grādos. Temperatūras mērīšanas SI mērvienība ir Kelvins.
Sistēmas siltumenerģija ir proporcionāla sistēmas absolūtajai temperatūrai. Ja sistēma ir pie absolūtās nulles (nulle kelvina), arī sistēmas siltumenerģija ir nulle. Tomēr objekts ar augstāku temperatūru var pārvadāt mazāku siltumenerģiju. Tas ir saistīts ar to, ka siltumenerģija ir atkarīga no objekta masas, objekta siltumietilpības, kā arī no objekta temperatūras.
Kāda ir atšķirība starp temperatūru un siltumenerģiju?
• Siltumenerģija nav tieši izmērāms lielums, turpretim temperatūra ir izmērāms lielums.
• Objekta temperatūrai var būt negatīvas vērtības atkarībā no temperatūras mērīšanai izmantotās vienību sistēmas, taču sistēmas siltumenerģija nevar būt negatīva.
• Temperatūra tiek mērīta Kelvinos, savukārt siltumenerģija tiek mērīta džoulos.
• Objekts var zaudēt vai iegūt siltumenerģiju stāvokļa pārejā, nemainot sistēmas temperatūru.
