Soojusenergia vs temperatuur
Soojusenergia ja temperatuur on kaks füüsikas käsitletavat mõistet. Neid mõisteid kasutatakse laialdaselt termodünaamikas ja soojuses. Soojusenergia ja temperatuuri mõisted mängivad väga olulist rolli sellistes valdkondades nagu soojus ja termodünaamika, masinaehitus, füüsikaline keemia, füüsika, astronoomia ja paljud muud valdkonnad. Selles artiklis käsitleme, mis on soojusenergia ja temperatuur, nende määratlusi, soojusenergia ja temperatuuri rakendusi, soojusenergia ja temperatuuri mõõtmeid ja ühikuid ning lõpuks soojusenergia ja temperatuuri sarnasusi ja erinevusi.
Soojusenergia
Soojusenergia, mida tuntakse sagedamini kui soojus, on energia vorm. Seda mõõdetakse džaulides. Soojusenergia on antud süsteemi sisemine energia. Soojusenergia on süsteemi temperatuuri põhjus. Igal süsteemil, mille temperatuur ületab absoluutset nulli, on positiivne soojusenergia. Soojusenergia tekib süsteemi molekulide, aatomite ja elektronide juhuslike liikumiste tõttu. Aatomid ise ei sisalda soojusenergiat, kuid neil on kineetilised energiad. Kui need aatomid põrkuvad üksteisega ja süsteemi seintega, eraldavad nad soojusenergiat footonitena. Sellise süsteemi kuumutamine suurendab süsteemi soojusenergiat.
Soojusenergia on juhusliku energia vorm, mis pole kogu tööd arvestades võimeline tööd tegema. Kõrgem süsteemi soojusenergia on kõrgem süsteemi juhuslikkusest. Soojusenergiat saab soojusmootori abil muuta mehaaniliseks energiaks. Teoreetiliselt ei saa soojusenergiat muuta 100% -lise efektiivsusega mehaaniliseks energiaks. Selle põhjuseks on universaalne entroopia juurdekasv soojusmootori tsükli tõttu.
Temperatuur
Temperatuur on süsteemi mõõdetav termiline omadus. Seda mõõdetakse kelvinites, Celsiuse järgi või Fahrenheitides. Temperatuuri mõõtmise SI-ühik on Kelvin.
Süsteemi soojusenergia on proportsionaalne süsteemi absoluuttemperatuuriga. Kui süsteem on absoluutsel nullil (null kelvini), on ka süsteemi soojusenergia null. Kõrgema temperatuuriga objekt võib aga kanda vähem soojusenergiat. Selle põhjuseks on asjaolu, et soojusenergia sõltub objekti massist, objekti soojusvõimest ja ka objekti temperatuurist.
Mis vahe on temperatuuri ja soojusenergia vahel?
• Soojusenergia ei ole otseselt mõõdetav suurus, samas kui temperatuur on mõõdetav suurus.
• Objekti temperatuur võib võtta negatiivseid väärtusi, sõltuvalt temperatuuri mõõtmiseks kasutatavast ühikasüsteemist, kuid süsteemi soojusenergia ei saa olla negatiivne.
• Temperatuuri mõõdetakse kelvinites, soojusenergiat aga jouledes.
• Objekt võib oleku üleminekul kaotada või saada soojusenergiat ilma süsteemi temperatuuri muutmata.
