Perbedaan Antara Suhu dan Energi Termal

Apa itu Temperatur??

Temperatur adalah sifat fisik, yang mencirikan energi kinetik rata-rata dari partikel sistem makroskopik dalam kesetimbangan termodinamika. Ini adalah properti dari materi, yang mengkuantifikasi konsep hangat dan dingin. Badan yang lebih hangat memiliki suhu lebih tinggi daripada yang lebih dingin.

Suhu memainkan peran penting dalam semua bidang ilmu alam - fisika, geologi, kimia, ilmu atmosfer, dan biologi. Banyak sifat fisik zat, termasuk fase padat, cair, gas, atau plasma, kepadatan, kelarutan, tekanan uap, dan konduktivitas listrik, tergantung pada suhu. Suhu juga memainkan peran penting dalam menentukan kecepatan dan ruang lingkup reaksi kimia.

Secara kuantitatif suhu diukur dengan termometer. Tiga skala suhu saat ini digunakan dalam sains dan industri. Dua dari mereka berada di sistem SI - skala Celcius dan Kelvin. Skala Fahrenheit terutama digunakan di Amerika Serikat.

Ketika dua benda dengan suhu yang berbeda bersentuhan, pertukaran panas terjadi di antara keduanya, menyebabkan tubuh yang lebih hangat menjadi dingin dan tubuh yang lebih dingin menjadi panas. Pertukaran panas berhenti ketika tubuh menjadi dengan suhu yang sama. Kemudian kesetimbangan termal terbentuk di antara keduanya.

Temperatur adalah ukuran intensitas pergerakan panas partikel. Gerakan Brown menjadi lebih intens ketika suhu naik. Difusi juga terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa suhu berhubungan langsung dengan gerakan kacau unsur-unsur struktural. Partikel-partikel dari benda yang dipanaskan memiliki energi kinetik yang lebih tinggi - mereka bergerak lebih intens. Dalam kontak, partikel-partikel tubuh dengan suhu yang lebih tinggi menghasilkan sebagian energi kinetiknya ke partikel-partikel tubuh yang lebih dingin. Proses ini berlanjut sampai intensitas gerakan partikel di kedua tubuh menjadi sama. Fenomena panas karena itu dikaitkan dengan gerakan kacau unsur-unsur struktural, yang mengapa gerakan ini disebut termal.

Karena sifat kacau gerakan termal, partikel memiliki berbagai energi kinetik. Saat suhu meningkat, jumlah partikel yang memiliki energi kinetik lebih besar meningkat, yaitu, gerakan panas menjadi lebih intens.

Ketika suhu menurun intensitas gerakan termal menurun. Suhu di mana gerakan termal partikel diakhiri disebut nol absolut. Nol absolut pada skala Celcius sesuai dengan suhu -273,16 ° C.

Apa itu Energi Termal?

Energi adalah sifat fisik yang mencirikan kemampuan suatu sistem untuk mengubah keadaan lingkungan atau untuk melaksanakan pekerjaan. Itu dapat dikaitkan dengan partikel, objek, atau sistem apa pun. Ada berbagai bentuk energi, yang sering menyandang nama kekuatan masing-masing.

Energi kinetik total dari elemen struktural suatu sistem (atom, molekul, partikel bermuatan) disebut energi termal. Ini adalah bentuk energi yang terkait dengan pergerakan elemen struktural yang membentuk sistem.

Ketika suhu tubuh meningkat, energi kinetik elemen struktural meningkat. Saat energi kinetik meningkat, energi termal tubuh meningkat. Oleh karena itu, energi termal dari benda-benda meningkat dengan meningkatnya suhu mereka.

Energi panas tergantung pada massa tubuh. Mari kita ambil, misalnya, secangkir air dan danau dengan suhu yang sama. Pada suhu air yang sama, energi kinetik rata-rata dari molekul adalah sama. Tetapi di danau jumlah molekul dan, masing-masing, energi panas air secara signifikan lebih besar.

Transfer energi panas terjadi setiap kali gradien suhu ada dalam sistem materi kontinu. Energi panas dapat ditransfer melalui konduksi, konveksi, dan radiasi. Ini ditransmisikan dari bagian tubuh (atau sistem) dengan suhu yang lebih tinggi ke bagian di mana suhu lebih rendah. Proses ini berlanjut hingga suhu dalam tubuh (atau sistem) sama.

Energi panas sebenarnya adalah energi kinetik dari elemen struktural materi. Konduktivitas termal masing-masing merupakan transfer energi kinetik ini dan terjadi dalam tabrakan partikel yang kacau.

Tergantung pada kemampuan mereka untuk memungkinkan pergerakan energi termal yang mudah, zat-zat tersebut dibagi menjadi konduktor dan isolator. Konduktor (mis. Logam) memungkinkan perpindahan energi termal dengan mudah melalui mereka, sedangkan isolator (mis. Plastik) tidak mengizinkannya.

Hampir setiap transfer energi terkait dengan pelepasan energi panas.

Unit pengukuran energi termal pada sistem SI adalah Joule (J). Unit lain yang sering digunakan adalah Kalori. Energi panas yang berhubungan dengan energi pada suhu 1 K adalah 1.380 × 10^-23 J.