熱エネルギーとも呼ばれます熱エネルギーまたは単に熱、のタイプです内部構成粒子の運動エネルギーにより、物体が持つと言われるエネルギー。
エネルギー自体は、数学的に定義するのは簡単ですが、基本的に何であるかという点で、物理学ではとらえどころのない量の1つです。です. エネルギーにはさまざまな形態があり、正確な言語でフレーム化するよりも、算術動作の制限の観点からエネルギーを定義する方が簡単です。
とは異なりトランスレーショナルまたは回転運動エネルギーは、それぞれ直線距離または円内の運動から発生します（これらは、投げられた場合のように、一緒に発生する可能性があります） フリスビー）、熱エネルギーは、膨大な数の小さな粒子の運動、固定点の周りの振動と考えることができる運動から来ています スペース。
平均して、各粒子は、さまようときに拡張システム内の特定の場所で見つかります その時点について必死になって、たとえどの時点でも粒子が統計的に可能性が高いとは限らないとしても そこに見つかりました。 これは、この配置が（幸いなことに！）決して起こらないとしても、太陽の中心に近い時間の経過に伴う地球の平均的な位置のようなものです。
空気を含む2つの材料が接触するときはいつでも、摩擦結果、およびシステムの総エネルギーの一部（後でわかるように、常に一定である必要があります）は熱エネルギーに変換されます。
オブジェクトとその周辺では、温度、これは熱エネルギーと熱伝達の定量化可能な兆候、摂氏（°C）、華氏（°F）、またはケルビン（K）で測定されます。 オブジェクトが熱を失うと、オブジェクトはより低い温度に下がります。
エネルギーとは何ですか？
エネルギーはさまざまな形とさまざまな単位で提供されますが、最も一般的なのはジュール（J）、ジェームズプレスコットジュールにちなんで名付けられました。 ジュール自体には、力と距離の積、つまりニュートンメートル（N・m）の単位があります。 より基本的には、エネルギーの単位はkg・mです。2/ s2.
エネルギーと密接に関連する1つの概念は作業、ユニットがありますのエネルギーが考慮されていないなので物理学者によるエネルギー。 仕事は「行われた」と言うことができますシステムそれにエネルギーを加えることによって、システムに物理的な変化をもたらします（たとえば、ピストンを動かしたり、磁気コイルを回転させたりします。つまり、有用な仕事をします）。 システムとは、境界が明確に定義された物理的なセットアップであり、地球全体である場合もあります。
熱エネルギー（通常はQと表記）と運動エネルギー（「通常の」線形または回転ソート）に加えて、他のタイプのエネルギーには次のものがあります。位置エネルギー, 力学的エネルギーそして電気エネルギー. エネルギーの重要な側面は、どのシステムでどのように見えても、常に保存された.
熱エネルギー：最も役に立たない形のエネルギー
熱エネルギーが環境に伝達されると（つまり、「散逸」または「失われる」）、 もちろん、エネルギーが実際に破壊されることはありません。これは、 エネルギー。
ただし、この熱を完全に取り戻して再利用することはできません。そのため、この熱はあまり有用ではないエネルギー形態と呼ばれています。 冬に建物や地面の通気口を通過し、蒸気や暖かい空気の無限の雲が流れ出るときはいつでも、それは「役に立たない」エネルギーである熱エネルギーの明確な例です。 一方、熱機関ガソリン車のように、機械エネルギーに熱エネルギーを使用します。
熱エネルギーと温度
オブジェクトまたはシステムの温度は、平均そのオブジェクトの分子あたりの並進運動エネルギー、熱エネルギーはシステムの総内部エネルギーです。 粒子が動くとき、常に運動エネルギーがあります。 温度勾配に逆らって熱を上向きに移動するには、ヒートポンプの使用などの作業が必要です。
熱と日常の世界
熱エネルギーはここでは不正な量として表示されている可能性がありますが、料理やその他の分野で優れた用途に使用される可能性があります。 食物を消化するとき、炭水化物、タンパク質、脂肪の結合からの化学エネルギーを熱に変換します（一般的な用語ではジュールではなく「カロリー」）。
摩擦多くの場合、急いで熱を発生します。 手をすばやくこすり合わせると、すぐに温まります。 自動兵器は銃身から弾丸を素早く発射するので、金属はほとんどすぐに危険なほど熱くなります。
熱エネルギーとエネルギー保存の法則：例
ボウルの中で大理石が転がっていると考えてください。 「システム」には、環境（つまり、地球全体）も含まれます。 それが側面を上に移動するにつれて、その総エネルギーのより多くが重力ポテンシャルエネルギーに変換されます。 底部近くで速度が上がると、そのエネルギーの多くが運動エネルギーに変換されます。 これが全体の話だとしたら、大理石は永遠に上下し続け、各サイクルで同じ高さと速度に達します。
代わりに、大理石が側面に上がるたびに、上昇する速度が少し低くなり、下部での速度が少し遅くなり、最終的に大理石が下部で静止するようになります。 これは、大理石が転がっている間ずっと、総エネルギーの「パイ」の多くが変換されていたためです。 熱エネルギーのますます大きな「スライス」になり、環境に放散され、 大理石。 下部では、システムのすべてのエネルギーが「熱エネルギーになりました」。
熱エネルギー方程式：熱容量
あなたが遭遇するかもしれない方程式の1つはのためのものです熱容量:
Q = mC \ Delta T
どこQジュール単位の熱エネルギーです。m加熱される物体の質量です。Cオブジェクトの比熱 容量そしてデルタT摂氏での温度変化です。 物質の比熱容量はその物質の1グラムの温度を摂氏1度上げるのに必要なエネルギー量.
したがって、熱容量が大きいほど、物質の特定の質量に対する温度変化に対する抵抗が大きくなり、質量が大きいほど、熱容量が大きくなります。 これは直感的に理解できます。 電子レンジで10mLの水を「高」に1分間さらした場合、温度変化は大きくなります 同じ温度で同じ時間1,000mLの水を加熱した場合よりも大きくなります。
熱力学の法則
熱力学は、仕事、熱、内部エネルギーがシステム内でどのように相互作用するかを研究するものです。 重要なのは、測定可能な大規模な観測のみに関係していることです。 気体の運動論は、振動レベルの相互作用に対処します。
熱力学の第一法則内部エネルギーの変化は熱損失によって説明できると述べています：ΔE= Q – W、ここでΔEは内部エネルギーの変化です（Δはギリシャ文字の「デルタ」であり、ここでは「差」を意味します）、Q伝達される熱エネルギーの量ですにシステムとW行われた作業です沿って周囲のシステム。
熱力学の第二法則仕事が行われるときはいつでも、エントロピ大気中が増加します。 したがって、熱エネルギーの流れは継続的にエントロピーを増加させています。
- エントロピー（S）は状態変数であり、システムの熱力学的特性であり、大まかに「障害」を意味し、その動きは次のように表すことができます。
\ Delta S = \ frac {\ Delta Q} {T}
熱力学の第三法則エントロピーはSシステムの温度が一定値に近づくとT近い絶対零度（0 K、または-273 C）。
1つのオブジェクトが近くのオブジェクトよりも高い温度にある場合、この温度差は、より冷たいオブジェクトへの熱の形でのエネルギー伝達に有利に働きます。
ある物体から別の物体への熱伝達をもたらすには、3つの基本的な方法があります。伝導（直接連絡）、対流（液体または気体を通る動き）および熱放射線（空間を通る動き）。