Дефиниција и примери топлотне енергије

Већина људи користи реч топлота да би описала нешто што се осећа топло, међутим, у науци се термодинамичким једначинама, нарочито топлота дефинише као проток енергије између два система помоћу кинетичке енергије. То може бити у облику преношења енергије са топлог објекта у хладнији објект. Једноставније речено, топлотна енергија, која се назива и термална или једноставно топлота, преноси се са једне локације на другу помоћу честица које одскачу једна у другу. Сва материја садржи топлотну енергију, а што је више топлотне енергије присутно, биће топлији предмет или подручје.

Разлика између топлоте и температура је суптилно али веома важно. Топлина се односи на пренос енергије између система (или тела), док се температура одређује енергијом која се налази у јединственом систему (или телу). Другим речима, топлота је енергија, док је температура мерило енергије. Додавање топлоте повећаће телесну температуру док уклањање топлоте снижава температуру, тако да су промене температуре последица присуства топлоте или, обрнуто, недостатак топлоте.

Можете мерити температуру у соби постављањем термометра у собу и мерењем температуре спољног ваздуха. Можете додати топлину у собу укључивањем гријача за простор. Како се топлота додаје соби, температура расте.

Честице имају више енергије на вишим температурама, а како се та енергија преноси из једног система у други, честице које се брзо крећу сударају се са честицама са спорим кретањем. Како се сударају, брже ће честице преносити део своје енергије на спорију честицу и процес ће се наставити све док све честице не раде једнаком брзином. То се назива термичка равнотежа.

Тхе СИ јединица јер топлота је облик енергије који се зове јоуле (Ј). Топлина се често мери и у калоријама (цал), што је дефинисано као "количина топлоте која је потребна за подизање температуре једног грама воде са 14,5 степени Целзијуса на 15,5 степени" Целзијус. "Топлота се такође понекад мери у" британским термалним јединицама "или Бту.

У физичким једнаџбама количина пренесене топлоте обично се означава симболом К. Пренос топлоте може бити назначен било позитивним или негативним бројем. Топлина која се ослобађа у околину пише се као негативна количина (К <0). Када се топлина апсорбује из околине, то се пише као позитивна вредност (К> 0).

Постоје три основна начина за пренос топлоте: конвекција, проводљивост и зрачење. Многи се домови греју конвекцијским процесом, који топлотну енергију преноси путем гасова или течности. У кући, док се ваздух загрева, честице добијају топлотну енергију омогућавајући им брже кретање, загревајући хладније честице. Пошто је топли ваздух мање густ од хладног ваздуха, он ће се повећати. Како хладнији ваздух пада, он се може увући у наше системе грејања који ће опет омогућити бржим честицама да загреју ваздух. Ово се сматра кружним током ваздуха и назива се конвекцијском струјом. Ове струје круже и греју наше домове.

Процес спровођења је пренос топлотне енергије са једне чврсте на другу, у основи две ствари које се додирују. Пример тога можемо видети када кувамо на штедњаку. Када хладну таву спустимо на топли горионик, топлотна енергија се преноси са пламеника на таву, која се заузврат загрева.

Зрачење је процес у којем се топлота креће кроз места где нема молекула и заправо је облик електромагнетне енергије. Сваки предмет чија се топлина може осјетити без директне везе зрачи енергијом. То можете видети на сунцу, врућини која се спушта од ватре која је удаљена неколико метара, па чак и у чињеница да ће просторије пуне људи бити природније топлије од празних соба јер тело сваке особе зрачи топлота.