Температура и термодинамические системы Концепция температуры в молекулярной физике и термодинамике основана на поведении микроскопических тел, таких как молекулы. Термодинамическая система состоит из большого числа молекул, и ее состояние может характеризоваться небольшим числом макроскопических параметров, таких как давление, объем, температура, плотность.
Тепловое равновесие Когда все макроскопические параметры термодинамической системы остаются постоянными с течением времени из-за прекращения процессов теплообмена (например, диффузии), она достигает теплового равновесия. Температура указывает направление теплопередачи между двумя телами: более высокая температура передает энергию более низкой температуре.
Шкала абсолютной температуры Абсолютная шкала для измерения температур называется шкалой Кельвина (K). Абсолютный ноль соответствует -273°C или 0 К. Чтобы перевести из градуса Цельсия в Кельвин: прибавьте 273; одно деление в градусах Цельсия равно одному делению в градусах Кельвина; внутренняя энергия зависит только от начального и конечного состояний, независимо от того, как они достигаются.
Внутренняя энергия и идеальный газ Для идеального газа с одиночными атомами (одноатомного) внутренняя энергия U = 3/2 nRT, где n - число молей, присутствующих при универсальной газовой постоянной R=8,31 Дж/(моль*К) , T представляет абсолютную температуру.
Процессы теплопередачи Существует три способа передачи тепла: теплопроводность происходит в основном в металлах из-за их высокой теплопроводности; конвекция включает в себя поток жидкости, возникающий в результате подъема горячего воздуха или опускания холодного; излучение относится к электромагнитным волнам, испускаемым нагретыми объектами.