Температурные формулы Химия

В повседневных условиях температура является мерилом «горячности» или «холода» вещества. Технически температура указывает направление, в котором энергия течет (как тепло), когда два объекта находятся в тепловом контакте: энергия течет как тепло от области высокой температуры до области низкой температуры. Другими словами, температура является просто индикатором ожидаемого направления потока энергии как тепла.

Температура не тепла. Тепло - это энергия при переходе; температура является указателем ожидаемого направления этого перехода. Большое количество энергии может течь как тепло из одной области в другую, хотя разница температур между областями составляет минуту.

Температура не является энергией. Очень большой холодный блок металла будет иметь низкую температуру, но может содержать очень большое количество энергии. Небольшой блок того же материала, имеющий такую ​​же температуру, будет содержать меньше энергии. Это различие выражается выражением того, что температура является интенсивным свойством, не зависящим от размера образца; тогда как энергетическое содержание - это обширное свойство, свойство которого зависит от размера образца. Таким образом, образец, взятый из бака с горячей водой, будет иметь одинаковую температуру независимо от размера образца, но энергетическое содержание (более формально, внутренняя энергия) большого образца больше, чем у небольшого образца.

На молекулярном уровне температура системы указывает на распределение «популяций» уровней энергии в системе: чем выше температура, тем больше доля молекул в состоянии высокой энергии. Если числа молекул в двух энергетических состояниях, разделенных разностью энергий Δ E, являются N верхними и N ниже, то температура равна

T = (Δ E / k) ln (N нижний / N верхний) (1)