Hőenergia vs hőmérséklet
A hőenergia és a hőmérséklet a fizikában tárgy alt két fogalom. Ezeket a fogalmakat széles körben használják és tárgyalják a termodinamikában és a hőtanban. A hőenergia és a hőmérséklet fogalma nagyon fontos szerepet játszik olyan területeken, mint a hőtan és termodinamika, a gépészet, a fizikai kémia, a fizika, a csillagászat és számos más terület. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi az a hőenergia és a hőmérséklet, ezek definíciói, a hőenergia és a hőmérséklet alkalmazásai, a hőenergia és a hőmérséklet méretei és mértékegységei, végül a hőenergia és a hőmérséklet közötti hasonlóságok és különbségek.
Hőenergia
A hőenergia, amely közismertebb nevén hő, az energia egyik formája. Joule-ban mérik. A hőenergia egy adott rendszer belső energiája. A hőenergia az oka a rendszer hőmérsékletének. Minden olyan rendszernek, amelynek hőmérséklete abszolút nulla felett van, pozitív hőenergiája van. A hőenergia a rendszer molekuláinak, atomjainak és elektronjainak véletlenszerű mozgása miatt jön létre. Maguk az atomok nem tartalmaznak hőenergiát, de van kinetikus energiájuk. Amikor ezek az atomok egymással és a rendszer falaival ütköznek, fotonként hőenergiát szabadítanak fel. Egy ilyen rendszer fűtése növeli a rendszer hőenergiáját.
A hőenergia a véletlenszerű energia egy formája, amely nem képes dolgozni, ha az egész rendszert vesszük figyelembe. Minél magasabb egy rendszer hőenergiája, annál nagyobb lesz a rendszer véletlenszerűsége. A hőenergiát hőmotor segítségével mechanikai energiává lehet alakítani. Elméletileg a hőenergiát nem lehet 100%-os hatásfokkal mechanikai energiává alakítani. Ez a hőmotor ciklusa miatti univerzális entrópianövekménynek köszönhető.
Hőmérséklet
A hőmérséklet a rendszer mérhető termikus tulajdonsága. Kelvinben, Celsiusban vagy Fahrenheitben mérik. A hőmérsékletmérés SI mértékegysége Kelvin.
Egy rendszer hőenergiája arányos a rendszer abszolút hőmérsékletével. Ha a rendszer abszolút nullán (nulla kelvin) áll, akkor a rendszer hőenergiája is nulla. Azonban egy magasabb hőmérsékletű tárgy kevesebb hőenergiát hordozhat. Ennek az az oka, hogy a hőenergia függ a tárgy tömegétől, a tárgy hőkapacitásától, valamint a tárgy hőmérsékletétől.
Mi a különbség a hőmérséklet és a hőenergia között?
• A hőenergia nem közvetlenül mérhető mennyiség, míg a hőmérséklet mérhető mennyiség.
• Egy objektum hőmérséklete a hőmérséklet mérésére használt egységrendszertől függően negatív értékeket vehet fel, de a rendszer hőenergiája nem lehet negatív.
• A hőmérsékletet Kelvinben, míg a hőenergiát Joule-ban mérik.
• Egy objektum a rendszer hőmérsékletének megváltoztatása nélkül veszíthet vagy nyerhet hőenergiát az állapotátmenet során.
