Tepelná energia vs teplota
Tepelná energia a teplota sú dva pojmy diskutované vo fyzike. Tieto koncepty sú široko používané a diskutované v termodynamike a teple. Pojmy tepelná energia a teplota zohrávajú veľmi dôležitú úlohu v oblastiach, ako sú teplo a termodynamika, strojárstvo, fyzikálna chémia, fyzika, astronómia a rôzne ďalšie oblasti. V tomto článku sa budeme zaoberať pojmom tepelná energia a teplota, ich definíciami, aplikáciami tepelnej energie a teploty, rozmermi a jednotkami tepelnej energie a teploty a nakoniec podobnosťami a rozdielmi medzi tepelnou energiou a teplotou.
Termálna energia
Tepelná energia, ktorá sa všeobecne nazýva teplo, je formou energie. Meria sa v jouloch. Tepelná energia je vnútorná energia pre daný systém. Tepelná energia je príčinou teploty systému. Každý systém s teplotou nad absolútnou nulou má pozitívnu tepelnú energiu. Tepelná energia vzniká v dôsledku náhodných pohybov molekúl, atómov a elektrónov systému. Samotné atómy neobsahujú žiadnu tepelnú energiu, ale majú kinetické energie. Keď sa tieto atómy zrazia medzi sebou a so stenami systému, uvoľňujú tepelnú energiu ako fotóny. Zahriatie takého systému zvýši tepelnú energiu systému.
Tepelná energia je forma náhodnej energie, ktorá nie je schopná pracovať, keď sa vezme do úvahy celý systém. Čím vyššia je tepelná energia systému, tým vyššia bude náhodnosť systému. Tepelná energia sa môže pomocou tepelného motora premeniť na mechanickú energiu. Teoreticky nemožno tepelnú energiu premieňať na mechanickú so 100% účinnosťou. Je to spôsobené prírastkom univerzálnej entropie v dôsledku cyklu tepelného motora.
Teplota
Teplota je merateľná tepelná vlastnosť systému. Meria sa v stupňoch Kelvina, Celzia alebo Fahrenheita. Jednotkou SI na meranie teploty je Kelvin.
Tepelná energia systému je úmerná absolútnej teplote systému. Ak je systém v absolútnej nule (nula kelvinov), tepelná energia systému je tiež nulová. Objekt s vyššou teplotou však môže niesť menšiu tepelnú energiu. Je to z dôvodu, že tepelná energia závisí od hmotnosti objektu, tepelnej kapacity objektu a tiež od teploty objektu.
Aký je rozdiel medzi teplotou a tepelnou energiou?
• Tepelná energia nie je priamo merateľná veličina, zatiaľ čo teplota je merateľná veličina.
• Teplota objektu môže mať záporné hodnoty v závislosti od systému jednotiek použitých na meranie teploty, ale tepelná energia systému nemôže byť záporná.
• Teplota sa meria v Kelvinoch, zatiaľ čo tepelná energia sa meria v Jouloch.
• Objekt môže stratiť alebo získať tepelnú energiu v prechode stavu bez zmeny teploty systému.
