热和温度一样吗?
这是一个系列节目的一部分常见误解.
这是真是假?
温度与所含热量相同。
为什么有些人说这是真的:热越多,温度就越高。
为什么有些人说这是假的:较小的物体加热所需的热能较少。
声明是 .
说明:
这种说法令人困惑,因为热量和温度的概念似乎是相同的。实际上,它们代表着截然不同的物理现象。热是能量从一个物体传递到另一个物体的形式。温度是衡量热和冷的程度。热能从温度较高的物体传播到温度较低的物体。
为了深入研究,让我们考虑一个具体的例子。理想气体. 首先,让我们看看温度取决于什么。在理想气体中,温度影响气体的内能。理想气体分子可以通过运动获得能量,因此内能取决于动能(运动能)。因此,理想气体的温度取决于分子的动能:
哪里 是自由度,, 是分子的数目, 气体是常数吗 是温度。这里出现的问题是,为什么热能从较高的温度传播到较低的温度?从上面的分析可以说,温度越高意味着分子的动能越大,它们以更大的平均速度运动。当温度较高的物体与温度较低的物体接触时,温度较高的物体分子的能量更大,它们碰撞并将能量传递给温度较低的物体分子。这种从一个物体到另一个物体的能量传递称为热传递。
从上述分析可以得出结论,热是一种能量形式,它在传输过程中从较高的温度传播到较低的温度,而温度是物体内部能量的量度。
查询:在理想气体的情况下,分子可以移动以获得动能。但是对于固体,分子如何获得能量和温度呢?
回复:对于固体,分子不能自由移动。但是,它们可以围绕各自的固定位置振荡和振动。由于这种运动,分子获得的能量与固体的温度成正比。
查询:在理想气体的情况下,碰撞是完全弹性的。一个物体的能量如何转移到另一个物体上?
回复:用于弹性碰撞,总动能保持守恒,但能量可以从一个物体转移到另一个物体。因此,当一个物体的快速运动分子与另一个物体的慢速运动分子碰撞时,这将导致能量从前者转移到后者。由于这个过程,较热的物体冷却,较冷的物体加热。
另见