6.4
אנרגיה פנימית מוגדרת על ידי ההמרה הפנימית של חום ועבודה. אבל איך נמדד חום? כל חומר מכיל אנרגיה תרמית.
כשיש הבדל טמפרטורות בין מערכת לסביבה שלה, אנרגיה תרמית זורמת מהחומר בעל הטמפרטורה הגבוהה יותר אל החומר בעל הטמפרטורה הנמוכה יותר. העברת אנרגיה תרמית זו נקראת גם העברת חום ונמדדת בג'ולים. לעומת זאת, טמפרטורה מייצכת תכונה של אנרגיה תרמית והיא נמדדת בצלזיוס או בקלווין.
לכן טמפרטורה היא רכיב בלתי תלוי, בשונה מחום, שתלוי במספר המולקולות או בסוג המולקולות במערכת. חום יכול להימדד באמצעות טכניקה שנקראת קלורימטריה, המתייחסת ליחסים בין החום לבין שינוי הטמפרטורה של המערכת. כשחתיכת ברזל ב-114 מעלות צלזיוס מונחת בתוך מים בטמפרטורת החדר, חום זורם מהברזל אל המים עד שהם מגיעים לאותה טמפרטורה.
כשאין כל מעבר של חום, הם בשיווי משקל תרמי. במערכת מבודדת, המים מקבלים בדיוק את אותה כמות חום שהברזל מאבד. אבל הטמפרטורה הסופית היא רק מעלה אחת מעל הטמפרטורה ההתחלתית של המים, בעוד שהברזל התקרר ב-93 מעלות צלזיוס.
כמות החום שהועברה היא יחסית לשינוי הטמפרטורה, דלתא T.קבוע היחסיות C או קיבול החום"הוא כמות החום הדרושה על מנת להעלות את טמפרטורת המערכת מעלת בקלווין או צלזיוס אחת. קיבול החום תלויה בסוג החומר:מערכת בעלת קיבולת חום גבוהה כמו מים צריכה לספוג כמות חום גבוהה יותר על מנת להעלות את הטמפרטורה לעומת מערכת עם קיבול חום נמוכה, כמו ברזל. קיבול חום תלויה גם במסת החומר.
קיבול חום סגולי, Cs, או קיבול חום מולרי, Cm, מתארים את כמות החום הדרושה כדי להגביר את הטמפרטורות של גרם אחד, או מול אחד, של חומר במעלה צלזיוס אחת. לכן היחידה ניתנת בג'ולים לגרם למעלת צלזיוס, או בג'ולים למול למעלת צלזיוס. לכן, אם קיבולת חום מסוימת ושינוי טמפרטורה של מערכת ידועים, הערך של החום ניתן לחישוב על ידי הכפלתם.
מבחינה מיקרוסקופית, אנרגיה תרמית היא האנרגיה הקינטית הקשורה לתנועה אקראית של אטומים ומולקולות. טמפרטורה היא מדד כמותי של "חם" או "קר", הת…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.