Hvordan relaterer en objekts termiske energi til dens masse?

Den termiske energi på et objekt er direkte proportional med dens masse. Dette betyder, at jo mere massiv en objekt er, jo mere termisk energi vil den indeholde ved en given temperatur. Her er hvorfor:

* Termisk energi er summen af ​​den kinetiske energi for alle molekyler inden for et objekt.

* kinetisk energi er relateret til en objekts masse og hastighed. Jo mere massivt objekt er, jo mere energi tager det for at flytte det.

* Temperatur er et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi for molekylerne.

Derfor har et mere massivt objekt flere molekyler, og hvert molekyle har brug for mere energi for at bevæge sig med samme hastighed. Dette resulterer i en højere total termisk energi for objektet.

Her er en simpel analogi:Forestil dig to gryder med vand, en lille og en stor. Begge gryder opvarmes til den samme temperatur. Den større gryde har flere vandmolekyler, og dermed er mere total termisk energi, selvom den gennemsnitlige kinetiske energi (temperatur) af molekylerne er den samme i begge gryder.

Matematisk repræsentation:

Forholdet mellem termisk energi (Q), masse (M), specifik varmekapacitet (C) og temperaturændring (ΔT) er givet af:

q =m * c * ΔT

* Specifik varmekapacitet (c) er en materiel egenskab, der beskriver, hvor meget energi der kræves for at hæve temperaturen på 1 gram stoffet med 1 graders celsius.

Denne formel understreger yderligere det direkte forhold mellem termisk energi og masse. En større masse kræver mere energi for at ændre dens temperatur med det samme beløb.