Kiến thức Phổ thông

Năng lượng nhiệt là gì?

Xác định năng lượng nhiệt

Hầu hết mọi người sử dụng từ nhiệt để mô tả một cái gì đó cảm thấy ấm áp, tuy nhiên trong khoa học, phương trình nhiệt động lực học, đặc biệt, nhiệt được định nghĩa là dòng năng lượng giữa hai hệ thống bằng động năng. Điều này có thể ở dạng chuyển năng lượng từ một vật ấm sang một vật lạnh hơn. Nói một cách đơn giản hơn, năng lượng nhiệt, còn được gọi là năng lượng nhiệt hoặc đơn giản là nhiệt, được truyền từ vị trí này sang vị trí khác bằng các hạt nảy vào nhau. Tất cả các vật chất đều chứa năng lượng nhiệt và càng có nhiều năng lượng nhiệt thì vật phẩm hoặc khu vực càng nóng.

Nhiệt so với nhiệt độ

Sự phân biệt giữa nhiệt độ và nhiệt độ là tinh tế nhưng rất quan trọng. Nhiệt dùng để chỉ sự truyền năng lượng giữa các hệ thống (hoặc cơ thể), trong khi nhiệt độ được xác định bởi năng lượng chứa trong một hệ thống đơn lẻ (hoặc cơ thể). Nói cách khác, nhiệt là năng lượng, trong khi nhiệt độ là thước đo năng lượng. Thêm nhiệt sẽ làm tăng nhiệt độ của cơ thể trong khi loại bỏ nhiệt sẽ làm giảm nhiệt độ, do đó thay đổi nhiệt độ là kết quả của sự hiện diện của nhiệt, hoặc ngược lại, thiếu nhiệt.

Bạn có thể đo nhiệt độ của phòng bằng cách đặt nhiệt kế trong phòng và đo nhiệt độ không khí xung quanh. Bạn có thể thêm nhiệt cho căn phòng bằng cách bật máy sưởi không gian. Khi nhiệt được thêm vào phòng, nhiệt độ tăng lên.

Các hạt có nhiều năng lượng hơn ở nhiệt độ cao hơn và khi năng lượng này được truyền từ hệ thống này sang hệ thống khác, các hạt chuyển động nhanh sẽ va chạm với các hạt chuyển động chậm hơn. Khi chúng va chạm, hạt nhanh hơn sẽ chuyển một phần năng lượng của nó sang hạt chậm hơn và quá trình sẽ tiếp tục cho đến khi tất cả các hạt hoạt động với cùng tốc độ. Điều này được gọi là cân bằng nhiệt.

Đơn vị nhiệt

Đơn vị SI cho nhiệt là một dạng năng lượng gọi là joule (J). Nhiệt cũng thường được đo bằng calorie (cal), được định nghĩa là “lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của một gram nước từ 14,5 độ C lên 15,5 độ C”. Nhiệt đôi khi cũng được đo bằng “đơn vị nhiệt Anh” hoặc Btu.

Trong các phương trình vật lý, lượng nhiệt truyền thường được biểu thị bằng ký hiệu Q. Truyền nhiệt có thể được biểu thị bằng số dương hoặc âm. Nhiệt lượng tỏa ra xung quanh được ghi dưới dạng đại lượng âm (Q <0). Khi nhiệt được hấp thụ từ môi trường xung quanh, nó được viết dưới dạng giá trị dương (Q> 0).

Cách truyền nhiệt

Có ba cách cơ bản để truyền nhiệt: đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ. Nhiều ngôi nhà được làm nóng thông qua quá trình đối lưu, truyền năng lượng nhiệt qua khí hoặc chất lỏng. Trong nhà, khi không khí được làm nóng, các hạt thu được năng lượng nhiệt cho phép chúng di chuyển nhanh hơn, làm ấm các hạt lạnh hơn. Vì không khí nóng ít đậm đặc hơn không khí lạnh, nó sẽ tăng lên. Khi không khí lạnh rơi xuống, nó có thể bị hút vào các hệ thống sưởi ấm của chúng ta, điều này sẽ cho phép các hạt nhanh hơn làm nóng không khí. Đây được coi là một luồng không khí tròn và được gọi là dòng đối lưu. Những dòng chảy vòng tròn và sưởi ấm nhà của chúng tôi.

Quá trình dẫn truyền là sự truyền năng lượng nhiệt từ vật rắn này sang chất rắn khác, về cơ bản, hai thứ đang chạm vào nhau. Chúng ta có thể thấy một ví dụ về điều này có thể được nhìn thấy khi chúng ta nấu trên bếp. Khi chúng ta đặt chảo nguội xuống đầu đốt nóng, năng lượng nhiệt được truyền từ đầu đốt sang chảo, từ đó nóng lên.

Bức xạ là một quá trình trong đó nhiệt di chuyển qua những nơi không có phân tử và thực sự là một dạng năng lượng điện từ. Bất kỳ vật phẩm nào có thể cảm nhận được nhiệt mà không cần kết nối trực tiếp là năng lượng tỏa ra. Bạn có thể thấy điều này dưới sức nóng của mặt trời, cảm giác hơi nóng bốc lên từ một ngọn lửa cách đó vài feet và thậm chí trong thực tế, những căn phòng đầy người sẽ tự nhiên ấm hơn phòng trống vì cơ thể mỗi người đang tỏa nhiệt.

Chủ đề xuất hiện trong bài viết
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker