Definition og eksempler på varmeenergi

De fleste mennesker bruger ordet varme for at beskrive noget, der føles varmt, men i videnskaben er termodynamiske ligninger, især, varme defineret som strømmen af ​​energi mellem to systemer ved hjælp af kinetisk energi. Dette kan have form af overførsel af energi fra et varmt objekt til et køligere objekt. Mere enkelt sagt overføres varmeenergi, også kaldet termisk energi eller simpelthen varme, fra et sted til et andet ved at partikler hopper ind i hinanden. Alt stof indeholder varmeenergi, og jo mere varmeenergi der er til stede, desto varmere vil en genstand eller et område være.

Forskellen mellem varme og temperatur er subtil, men meget vigtig. Varme henviser til overførsel af energi mellem systemer (eller organer), hvorimod temperaturen bestemmes af energien indeholdt i et enkelt system (eller krop). Med andre ord, varme er energi, mens temperatur er et mål for energi. Tilsætning af varme øger kroppens temperatur, mens fjernelse af varme sænker temperaturen, og ændringer i temperaturen er derfor resultatet af tilstedeværelsen af ​​varme eller omvendt manglen på varme.

Du kan måle temperaturen i et rum ved at placere et termometer i rummet og måle den omgivende lufttemperatur. Du kan tilføje varme til et rum ved at tænde for en rumvarmer. Når varmen tilføjes til rummet, stiger temperaturen.

Partikler har mere energi ved højere temperaturer, og når denne energi overføres fra et system til et andet, vil de hurtigt bevægende partikler kollidere med langsommere bevægelige partikler. Når de kolliderer, overfører den hurtigere partikel noget af sin energi til den langsommere partikel, og processen fortsætter, indtil alle partiklerne fungerer i samme hastighed. Dette kaldes termisk ligevægt.

Det SI-enhed for varme er en form for energi kaldet joule (J). Varme måles også ofte i kalorien (kal), der er defineret som "den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et gram vand fra 14,5 grader til 15,5 grader Celsius. "Varme måles også undertiden i" britiske termiske enheder "eller Btu.

I fysiske ligninger betegnes den overførte varme normalt med symbolet Q. Varmeoverførsel kan angives med enten et positivt eller negativt tal. Varme, der frigøres i omgivelserne, skrives som en negativ mængde (Q <0). Når varme optages fra omgivelserne, skrives det som en positiv værdi (Q> 0).

Der er tre grundlæggende måder at overføre varme på: konvektion, ledning og stråling. Mange hjem opvarmes gennem konvektionsprocessen, der overfører varmeenergi gennem gasser eller væsker. I hjemmet, når luften opvarmes, får partiklerne varmeenergi, så de kan bevæge sig hurtigere, hvilket opvarmer de køligere partikler. Da varm luft er mindre tæt end kold luft, vil den stige. Når den køligere luft falder, kan den trækkes ind i vores varmesystemer, som igen vil give de hurtigere partikler mulighed for at varme op luften. Dette betragtes som en cirkulær luftstrøm og kaldes en konvektionsstrøm. Disse strømme cirkulerer og opvarmer vores hjem.

Ledningsprocessen er overførslen af ​​varmeenergi fra et fast stof til et andet, dybest set to ting, der er rørende. Vi kan se et eksempel på dette kan ses, når vi laver mad på komfuret. Når vi lægger den kølige pande ned på den varme brænder, overføres varmeenergi fra brænderen til gryden, som igen bliver varm.

Stråling er en proces, hvor varme bevæger sig gennem steder, hvor der ikke er molekyler, og faktisk er en form for elektromagnetisk energi. Enhver genstand, hvis varme kan mærkes uden direkte forbindelse, udstråler energi. Du kan se dette i solens varme, følelsen af ​​varme, der kommer ud fra et bål, der er flere meter væk, og endda i det faktum, at værelser fulde af mennesker naturligvis bliver varmere end tomme værelser, fordi hver persons krop stråler varme.