热能

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热能(Thermal energy)是能量的一种形式,宏观表现为物体的温度[1]。 一個物體的熱能和其整體的運動狀態(即物體的位置與速度)無關,僅和物體的內部狀態有關,因此我們有時也稱熱能為內能。

熱能的轉移[编辑]

  高溫物體若與低溫物體接觸,就有熱從高溫物體流向低溫物體,使得高溫物體降溫,內能減少,而低溫物體升溫,

內能增加,因此所謂熱的傳遞即是熱能的轉移。

熱功當量[编辑]

1.功與能量的單位是焦耳,熱量的單位是。 PS:1卡就是讓1公克的水從14.5 °C 升至15.5°C所需的熱量。 2.英國人焦耳在1837~1847年間,以一連串的實驗證實了熱量與功之間可以互相轉換,並定出了它們單位之間換算的 比值。

定义式[编辑]

热水中一个粒子的热能是:

U_{thermal} = f \cdot \frac{1}{2} kT.

其中f是指自由度,T指温度,K为波尔兹曼常数。例如,在理想气体中的一个粒子有三个自由度,因此,

U_{thermal, monatomic} = \frac{3}{2} kT.

总热能为在系统中所有粒子的热能总和。因此,对于一个有N个粒子的系统,

U_{thermal} = N \cdot f \cdot \frac{1}{2} kT.

请注意,Uthermal只是总系统能量的一部分,一些能量不随温度而改变,如势能键能不变质量(E=mc2)。

参考文献[编辑]

参见条目[编辑]