熱能

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熱能(Thermal energy)是能量的一種形式,宏觀表現為物體的溫度[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[編輯]

  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[編輯]

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。

定義式[編輯]

熱水中一個粒子的熱能是:

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

其中f是指自由度,T指溫度,K為波爾茲曼常數。例如,在理想氣體中的一個粒子有三個自由度,因此,

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

總熱能為在系統中所有粒子的熱能總和。因此,對於一個有N個粒子的系統,

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

請注意,Uthermal只是總系統能量的一部分,一些能量不隨溫度而改變,如勢能鍵能不變質量(E=mc2)。

參考文獻[編輯]

參見條目[編輯]