Hvilke forskelle i termisk energi kan detekteres med?

Termisk energi, også kendt som intern energi, er den energi, der er forbundet med tilfældig bevægelse af atomer og molekyler inden for et stof. Her er forskellige måder at opdage forskelle i termisk energi:

Direkte måling:

* termometre: Disse enheder bruger forskellige principper (udvidelse af væsker, modstandsændringer osv.) Til at konvertere temperaturændringer til målbare aflæsninger.

* termoelementer: Disse består af to forskellige metaller, der er sammenføjet. En spændingsforskel genereres, når der er en temperaturforskel mellem forbindelserne, hvilket muliggør præcis temperaturmåling.

* bolometers: Disse instrumenter registrerer ændringer i termisk stråling udsendt af genstande. De er følsomme over for meget små temperaturændringer.

Indirekte observation:

* visuel inspektion: Nogle materialer ændrer farve eller tekstur med temperaturændringer. Eksempler inkluderer glødende rødglødende metaller, smeltende is eller en mørkere overflade på grund af opvarmning.

* taktil sensation: Vi kan direkte føle temperaturforskelle gennem berøring. Imidlertid er denne metode subjektiv og mindre præcis end instrumenter.

* lyd: Nogle materialer, som metal, producerer forskellige lyde, når de opvarmes. Denne ændring er relateret til materialets termiske ekspansion og vibrationsegenskaber.

* Termisk billeddannelse: Specialiserede kameraer detekterer infrarød stråling, hvilket muliggør visualisering af temperaturforskelle på tværs af et objekts overflade. Dette bruges i vid udstrækning i mange anvendelser som medicinsk diagnostik, bygningsinspektioner og sikkerhed.

Andre metoder:

* kalorimetri: Denne teknik måler varmestrømmen ind i eller ud af et system og indirekte bestemmer den termiske energiændring.

* spektroskopi: Analyse af spektret af lys, der udsendes eller absorberes af et materiale, kan afsløre oplysninger om dets termiske tilstand.

Valg af den rigtige metode afhænger af:

* Størrelsen og typen af ​​objektet: Termometre er egnede til små genstande, mens termisk billeddannelse er bedre for store områder.

* Temperaturområdet: Forskellige instrumenter har forskellige temperaturområder.

* den ønskede nøjagtighed og præcision: Nogle metoder, som kalorimetri, tilbyder høj præcision, men kræver mere kompleks opsætning.

Husk: Temperaturen er et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi af molekyler i et stof. Termisk energi er den samlede kinetiske energi for alle molekyler i systemet. Mens temperaturen er lettere at måle, repræsenterer den ikke fuldt ud den samlede termiske energi, der er til stede.