Жылу энергиясы және температура
Жылу энергиясы мен температура физикада талқыланатын екі ұғым. Бұл ұғымдар термодинамика мен жылу саласында кеңінен қолданылады және талқыланады. Жылу энергиясы мен температура ұғымдары жылу және термодинамика, машина жасау, физикалық химия, физика, астрономия және басқа да әртүрлі салаларда өте маңызды рөл атқарады. Бұл мақалада біз жылу энергиясы мен температураның не екенін, олардың анықтамаларын, жылу энергиясы мен температураның қолданылуын, жылу энергиясы мен температураның өлшемдері мен бірліктерін, соңында жылу энергиясы мен температураның ұқсастықтары мен айырмашылықтарын талқылаймыз.
Жылу энергиясы
Жылу энергиясы, әдетте жылу деп аталады, энергияның бір түрі. Ол джоульмен өлшенеді. Жылу энергиясы – берілген жүйенің ішкі энергиясы. Жылу энергиясы жүйенің температурасының себебі болып табылады. Температурасы абсолютті нөлден жоғары болатын кез келген жүйенің оң жылу энергиясы болады. Жылу энергиясы жүйенің молекулаларының, атомдарының және электрондарының кездейсоқ қозғалысы нәтижесінде пайда болады. Атомдардың өзінде ешқандай жылу энергиясы жоқ, бірақ олардың кинетикалық энергиялары бар. Бұл атомдар бір-бірімен және жүйенің қабырғаларымен соқтығысқанда олар жылу энергиясын фотондар түрінде шығарады. Мұндай жүйені жылыту жүйенің жылу энергиясын арттырады.
Жылу энергиясы – бүкіл жүйені қарастырғанда жұмыс істей алмайтын кездейсоқ энергия түрі. Жүйенің жылу энергиясы неғұрлым жоғары болса, жүйенің кездейсоқтығы да жоғары болады. Жылу қозғалтқышының көмегімен жылу энергиясын механикалық энергияға айналдыруға болады. Теориялық тұрғыдан жылу энергиясын 100% тиімділікпен механикалық энергияға айналдыру мүмкін емес. Бұл жылу қозғалтқышының цикліне байланысты әмбебап энтропияның өсуіне байланысты.
Температура
Температура – жүйенің өлшенетін жылу қасиеті. Ол Кельвин, Цельсий немесе Фаренгейтпен өлшенеді. Температураны өлшеуге арналған SI бірлігі - Кельвин.
Жүйенің жылу энергиясы жүйенің абсолютті температурасына пропорционал. Егер жүйе абсолютті нөлде (нөл келвин) болса, жүйенің жылу энергиясы да нөлге тең болады. Дегенмен, температурасы жоғары объект аз жылу энергиясын тасымалдай алады. Бұл жылу энергиясының объектінің массасына, объектінің жылу сыйымдылығына, сондай-ақ объектінің температурасына байланысты болатындығына байланысты.
Температура мен жылу энергиясының айырмашылығы неде?
• Жылу энергиясы тікелей өлшенетін шама емес, ал температура өлшенетін шама.
• Температураны өлшеу үшін қолданылатын бірлік жүйесіне байланысты нысанның температурасы теріс мәндерді қабылдауы мүмкін, бірақ жүйенің жылу энергиясы теріс болуы мүмкін емес.
• Температура Кельвинмен, ал жылу энергиясы Джоульмен өлшенеді.
• Нысан жүйенің температурасын өзгертпестен күй ауысуында жылу энергиясын жоғалтуы немесе алуы мүмкін.
