열 물리학: 개요

온도계와 체온 측정, 덥고 차가움, 물을 끓이는 데 필요한 사항에 익숙 할 것입니다. 이제 열과 온도에 대한 직관적 인 이해를 확장하고 물리학 자들이 그것을 어떻게하는지 배울 때입니다.

이 열 물리학 입문에서는 열과 온도가 무엇인지 그리고이 물리학 분야가 적용되는 현상에 대해 배웁니다.

열 물리학은 열과 온도. 열은 서로 다른 온도의 두 물체 사이에서 전달되는 에너지로 정의되며 따뜻한 물체에서 시원한 물체로 이동합니다.

열 열 에너지의 일종입니다. 열 에너지는 물체 내 분자 운동과 관련된 에너지입니다. 어떤 물체 안에 든 분자는 단순히 가만히있는 것이 아닙니다. 모션을 눈으로 볼 수는 없지만 모두 흔들리고 서로 튀어 오르고 있습니다.

온도 분자 당 평균 운동 에너지의 척도입니다. 화씨 또는 섭씨로 측정하는 데 익숙 할 수도 있지만 과학자들이 선호하는 SI 단위는 켈빈입니다.

전체 내부 에너지 물체는 질량, 온도 및 비열 용량. 비열 용량은 단위 질량의 온도를 1도 올리는 데 필요한 열 에너지의 측정치입니다. 다른 재료는 다른 비열 용량을 가지며 특정 재료의 열 용량은 일반적으로 테이블에서 조회 할 수 있습니다.

열은 세 가지 주요 방법으로 한 물체에서 다른 물체로 이동할 수 있습니다. 이것들은:

• 전도
• 전달
• 방사능

전도에서 두 물체는 물리적으로 접촉하고 열 에너지는 물체의 분자 간의 직접적인 충돌에 의해 따뜻한 물체에서 차가운 물체로 이동합니다.

대류에서는 대류에 의해 열이 전달됩니다. 이것은 스토브에서 물을 끓일 때 발생합니다. 냄비 바닥의 물이 먼저 따뜻해지며, 따뜻해지면 팽창하여 밀도가 낮아집니다. 밀도가 낮기 때문에 차가운 물이 가라 앉고 예열됨에 따라 팬의 상단으로 올라갑니다.

복사에서 열 에너지는 전자기 복사를 통해 전달됩니다. 이것이 태양으로부터 에너지를 얻는 방법입니다. 그 에너지는 공간의 진공을 통해 복사로 이동 한 다음 지구가 우리에게 도달하면 지구를 따뜻하게합니다.

재료에 열 에너지가 추가되면 온도가 상승합니다. 특정 지점에서 위상 전환, 재료는 단계를 변경합니다. 재료는 고체에서 액체로, 액체에서 기체로, 심지어 기체에서 플라즈마로 바뀔 수 있습니다.

상 변화가 발생하는 온도는 재료 자체와 압력 조건에 따라 다릅니다. 이것은 위상 다이어그램을 사용하여 연구됩니다.

재료의 위상을 변경하는 데 필요한 에너지의 양은 해당 재료의 잠열에 따라 다릅니다. 물질의 융합 잠열은 해당 물질의 단위 질량을 고체에서 액체로 변경하는 데 필요한 열 에너지의 양입니다. 물질의 기화 잠열은 액체에서 기체로 바꾸는 데 필요한 열 에너지의 양입니다.

열 물리학은 결국 운동 이론과 통계 역학을 사용하여 변화하는 열 시스템을 연구하는 물리학의 한 분야 인 열역학 연구로 이어집니다.

열역학 과정을 지배하는 열역학의 세 가지 법칙이 있습니다. 이것을 간단히 열역학 제 1 법칙, 열역학 제 2 법칙, 열역학 제 3 법칙이라고합니다. 이 법칙에 대해 처음 배울 때 일반적으로 이상 기체에 적용하는 방법을 배우고 이상 기체 법칙을 사용합니다.

열역학은 증기 기관, 냉장고, 열 펌프 및 기타 유사한 품목의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.