熱、溫度與熱能
熱能
熱能是物體內部所有粒子不停隨機振動所蘊含的總能量。這張紙上的每一個原子都在微微振動;把這些微觀運動的能量全部加起來,就是物體的熱能。把東西加熱,這種振動就更劇烈——它的熱能隨之上升。
更精確地說,熱能是系統內能中源自粒子隨機運動的那一部分。它和溫度密切相關,卻不是同一回事:溫度是每個粒子的平均動能,而熱能是所有粒子加總起來的總量。這使得熱能是個「外延量」——它取決於物質有多少。
這個區別能解開一個常見的疑惑。100°C 一杯沸水比 40°C 一缸溫水更熱,然而那缸水所含的熱能卻多得多,因為它有多得多的分子各自貢獻自己的一份。也要注意,「熱能」有時會被寬鬆地當作內能的同義詞,不過嚴格說來,內能還可包含儲存在分子鍵結中的能量。
一座 −10°C 的冰山遠比一杯 60°C 的咖啡冷,但冰山所含的熱能卻多得多,因為它的分子數量多得無可比擬。
熱能同時取決於數量與溫度:更大且更冷,總能量仍可能更多。
熱能(總量、外延量)不等於溫度(每個粒子的平均、強度量),也不同於「熱」——熱是正在傳遞當中的熱能。
又稱
另見