ENERGIĄ WEWNĘTRZNĄ nazywamy wielkość charakteryzującą

ENERGIĄ WEWNĘTRZNĄ nazywamy wielkość charakteryzującą stan danego ciała lub
układu ciał, która jest równa sumie wszystkich rodzajów energii cząsteczek i atomów, które
tworzą ten układ. Każdy atom, czy cząsteczka porusza się, zatem posiada energię kinetyczną, jest
pod wpływem różnych sił chociażby siły elektromagnetyczne wiązań chemicznych, zatem
posiada energię potencjalną. Suma tych wszystkich energii jakie posiadają wszystkie cząsteczki
wchodzące w skadad danego ciała to właśnie energia wewnętrzna. Wartość energii wewnętrznej
nie jest istotna, ale zazwyczaj fizyków obchodzi jej zmiana, która zachodzi podczas różnorakich
procesów termodynamicznych. Zmiana ta może odbywać się na dwa sposoby: zmienia się
temperatura układu ( zmianie ulega energia kinetyczna cząsteczek) lub też stan skupienia ciała
(wtedy temperatura pozostaje stała, ale zmieniają się odległości pomiędzy cząsteczkami, a co za
tym idzie zmianiają się wartości oddziaływań między nimi).
ΔU = nCvΔt
gdzie: n - liczba moli, Cv - ciepło wł. przy stałej objętości (dokłaniej omówione poniżej),Δt zmiana temperatury
CIEPŁO, jeden ze sposobów przekazywania energii między układami makroskopowymi,
pozostającymi we wzajemnym kontakcie. Polega na przekazywaniu energii chaotycznego ruchu
cząstek w zderzeniach cząstek tworzących te układy, z czym wiąże się zmiana energii wewn.
układów; taki proces wymiany energii nazywa się wymianą ciepła., a zmiana energii wewn.
układu w tym procesie — ilością ciepła Q. Efektem wymiany ciepła jest zwykle (z wyjątkiem
przemian fazowych) zmiana temperatury układów. Jednostką ilości ciepła w układzie SI jest dżul
(J).
TEMPERATURA ,skalarna wielkość fiz., jeden z parametrów określających stan układu
termodynamicznego (stanu równanie); dla układów pozostających ze sobą w równowadze
termodynamicznej temperatura przyjmuje tę samą wartość; jeżeli układy będące w kontakcie
termicznym mają różne temperatury, to układ o temperaturze wyższej przekazuje energię
układowi o temperaturze niższej (następuje wyrównanie temperatur); stanowi to podstawę
termometrii, w której miarą temperatury ciała jest zmiana właściwości ciała wzorcowego (tzw.
właściwości termometrycznej) znajdującego się w kontakcie termicznym z ciałem badanym; tak
określona temperatura jest w termodynamice nazywana temperaturą empiryczną. Wartość
temperatury przypisana danemu stanowi układu zależy od wyboru skali temperatury. W fizyce
(termodynamice) statyst. określa się temperaturę (tzw. temperaturę statystyczną ) jako miarę
średniej energii kinet. bezładnego ruchu cząsteczek ciała.
Jednostkami temperatury są (w zależności od skali): kelwin, K (układ SI), stopień Celsjusza, °C,
stopień Fahrenheita, °F i in. Temperaturę układu można mierzyć metodą stykową, w której
czujnik przyrządu pomiarowego jest w kontakcie z badanym układem (np. za pomocą
termometru, termoelementu i termistora) lub metodą bezstykową (za pomocą pirometru,
radiometru).
POJEMNOŚĆ CIEPLNA, C, stosunek ilości ciepła pobranego przez ciało do wywołanego tym
przyrostu temperatury ΔT, C = Q/Δ T (jednostka w układzie SI — J/K); zależy od rodzaju i masy
ciała, jego stanu skupienia, sposobu ogrzewania (pod stałym ciśnieniem lub w stałej objętości) i
temperatury; pojemność cieplna właściwa, zw. też ciepłem właściwym, jest to stosunek
pojemności cieplnej danego ciała do jego masy (jednostka J/(kg · K)); stosunek pojemności
cieplnej substancji do liczby moli zawartych w niej cząstek (atomów lub cząsteczek) nazywa się
ciepłem molowym niekiedy atomowym lub cząsteczkowym (jednostka J/(mol · K)); pojemność
cieplna pod stałym ciśnieniem Cp jest większa od pojemności cieplnej w stałej objętości CV, przy
czym różnica między Cp i CV jest znaczna tylko dla gazów, a pomijalnie mała dla cieczy i ciał
stałych; dla gazów doskonałych różnica Cp –CV = R, gdzie R — stała gazowa (tzw. równanie
Mayera); pojemność cieplna cieczy jest zwykle większa niż ciał stałych; ze wzrostem temperatury
pojemność cieplna na ogół rośnie; dla wielu ciał stałych pojemność cieplna właściwa w wysokich
temperaturach jest w przybliżeniu taka sama (Dulonga i Petita reguła), a w temperaturach b.
niskich (kilka K) wraz z obniżeniem temperatury gwałtownie spada dążąc do zera w 0 K (Debye'a
prawo).
CIEPŁO jest to wielkość fizyczna, która charakteryzuje proces cieplnego przekazu energii,
równa jest wielkości przekazywanej energii.
PROMIENIOWANIE, strumień energii emitowanej przez układ materialny w postaci fal lub
cząstek; także sam proces emisji.
PRZEWODNICTWO CIEPLNE, proces przenoszenia ciepła w ośr. ciągłym (cieczy, gazie,
ciele stałym), wywołany różnicą temperatury; przebiega w kierunku od części układu o
temperaturze wyższej do części o temperaturze niższej; polega na przekazywaniu energii kinet.
bezładnego ruchu w zderzeniach cząsteczek i nie jest związane z makroskopowymi ruchami w
układzie. Wielkością charakteryzującą przewodnictwo cieplne substancji jest jej przewodność
cieplna. Ilość ciepła Q przepływającego przez wydzielony element objętości danego ciała jest
proporcjonalna do: gradientu temperatury, przekroju poprzecznego tego elementu i czasu
przepływu (prawo Fouriera): Q = λ(ΔT/d)St, gdzie T — temperatura bezwzględna, d — grubość
elementu, S — jego przekrój, t — czas, λ — przewodność cieplna właściwa.
KONWEKCJA ruch makroskopowych obszarów płynu pod wpływem czynników zewn. (k.
wymuszona) lub różnicy gęstości (k. swobodna lub naturalna); powoduje szybkie wyrównywanie
składu chem. i właściwości fiz. płynu; czasem k. nazywa się wyłącznie konwekcyjną wymianę
ciepła (unoszenie ciepła), prowadzącą do wyrównywania temperatury w płynie. K. swobodna
odgrywa dużą rolę w procesach zachodzących w atmosferze (powstawanie chmur kłębiastodeszczowych, prądów pionowych i in.) i oceanach (prądy mor.); wykorzystywana m.in. w
urządzeniach cieplnych.
PRAWO OSTYGANIA szybkość strat ciepła oddawanego otoczeniu przez ciało ostygające jest
proporcjonalna do różnicy temperatur między ciałem ostygający a otoczeniem.