热能

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热能(Thermal energy)是能量的一种形式,宏观表现为物体温度的增加[1]

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]