Forklar, hvorfor termisk energi afhænger af masse og temperatur?

Termisk energi, også kendt som intern energi, er den samlede energi for alle partiklerne i et stof. Det er i det væsentlige den energi, der er forbundet med tilfældig bevægelse af atomer og molekyler. Her er hvorfor det afhænger af masse og temperatur:

Masse:

* flere partikler, mere energi: Jo flere partikler et stof har (dvs. jo større er dens masse), jo flere individuelle partikler er der for at besidde kinetisk energi. Forestil dig et stort rum fyldt med folk, der hopper rundt; Det vil have meget mere energi end et lille rum med et par mennesker.

* Energi pr. Partikel: Hver partikel i et stof har en vis mængde kinetisk energi. Dette er relateret til dens hastighed og typen af ​​partikel (atomer eller molekyler). Da masse er direkte proportional med antallet af partikler, vil en større masse have mere total kinetisk energi.

Temperatur:

* gennemsnitlig kinetisk energi: Temperaturen er et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi af partiklerne i et stof. Jo varmere et stof er, jo hurtigere bevæger dens partikler sig, og den mere kinetiske energi, de har.

* Højere temperatur, højere termisk energi: Hvis du øger temperaturen på et stof, øger du den gennemsnitlige kinetiske energi for dets partikler, hvilket fører til en stigning i den samlede termiske energi.

Kortfattet:

* Masse: En større masse betyder flere partikler, hvilket betyder mere total energi.

* Temperatur: En højere temperatur betyder hurtigere bevægelige partikler, hvilket betyder mere total energi.

Derfor er termisk energi direkte proportional med både masse og temperatur. Du kan udtrykke dette forhold matematisk:

termisk energi (q) =m * c * ΔT

hvor:

* q er den termiske energi

* m er massen af ​​stoffet

* C er den specifikke varmekapacitet (en egenskab af materialet)

* ΔT er ændringen i temperatur