Definition von Wärmeenergie und Temperatur?

07.10.2020, 20:57

ich bin in der 8 Klasse falls es wichtig ist.

2 Antworten

SlowPhil
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Physik
25.10.2020, 08:46

Hallo animexforever,

die thermische Energie Eₜₕ in einem Körper ist sozusagen die Summe der ungeordneten (kinetische, bei Gitterschwingungen auch zusätzlich potentielle) Energien der Teilchen, aus denen der Körper besteht.

Die absolute Temperatur T hingegen ist ein Maß für die mittlere thermische Energie pro Teilchen und Freiheitsgrad. In einem eimatomigen idealen Gas etwa besitzt jedes Atom 3 Freiheitsgrade (es kann sich im 3D- Raum frei bewegen), und auf jeden Freiheitsgrad entfällt im Mittel die Energie ½∙kᴃ∙T, wobei kᴃ ≈ 1,4×10⁻²³J⁄K die BOLTZMANN- Konstante ist. Insgesamt ergibt sich so im Mittel 3⁄2∙kᴃ∙T pro Atom.

Auf ein Mol, also Nᴀ ≈ 6×10²³ Atome des Gases entfällt somit bei der absoluten Temperatur T die thermische Energie Eₜₕ = 3⁄2∙R∙T, wobei R = Nᴀ∙kᴃ die molare Gaskonstante ist.

Um eine Temperaturänderung ΔT zu erfahren, muss der Körper die thermische Energie ΔEₜₕ aufnehmen oder abgeben. Das Verhältnis C = ΔEₜₕ⁄ΔT heißt seine Wärmekapazität.

Die Temperatur ist eine sog. intensive, die thermische Energie hingegen eine extensive Größe. Bringt man zwei Körper der Temperaturen T₁ und T₂ in Kontakt, werden sich die thermischen Energien addieren und zugleich so verteilen, dass die Temperatur des Gesamtsystems am Ende zwischen T₁ und T₂ liegt. Wo genau, hängt vom Verhältnis C₁/C₂ ab.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung