Science >> Wetenschap >  >> Energie

Leg uit waarom thermische energie afhankelijk is van massa en temperatuur?

Thermische energie, ook bekend als interne energie, is de totale energie van alle deeltjes in een stof. Het is in wezen de energie geassocieerd met de willekeurige beweging van atomen en moleculen. Dit is waarom het afhangt van massa en temperatuur:

massa:

* meer deeltjes, meer energie: Hoe meer deeltjes een stof heeft (d.w.z. hoe groter zijn massa), hoe meer individuele deeltjes er zijn om kinetische energie te bezitten. Stel je een grote kamer voor met mensen die rondspringen; Het zal veel meer energie hebben dan een kleine kamer met een paar mensen.

* energie per deeltje: Elk deeltje in een stof heeft een bepaalde hoeveelheid kinetische energie. Dit is gerelateerd aan zijn snelheid en het type deeltjes (atomen of moleculen). Omdat massa recht evenredig is met het aantal deeltjes, zal een grotere massa meer totale kinetische energie hebben.

Temperatuur:

* Gemiddelde kinetische energie: Temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes in een stof. Hoe heter een stof is, hoe sneller zijn deeltjes bewegen, en daarom hoe meer kinetische energie ze hebben.

* hogere temperatuur, hogere thermische energie: Als u de temperatuur van een stof verhoogt, verhoogt u de gemiddelde kinetische energie van zijn deeltjes, wat leidt tot een toename van de totale thermische energie.

Samenvattend:

* massa: Een grotere massa betekent meer deeltjes, wat meer totale energie betekent.

* Temperatuur: Een hogere temperatuur betekent snellere bewegende deeltjes, wat meer totale energie betekent.

Daarom is thermische energie recht evenredig met zowel massa als temperatuur. Je kunt deze relatie wiskundig uitdrukken:

thermische energie (q) =m * c * Δt

waar:

* Q is de thermische energie

* M is de massa van de substantie

* c is de specifieke warmtecapaciteit (een eigenschap van het materiaal)

* Δt is de verandering in temperatuur