Температура
Температура характеризує тепловий стан і визначає напрям самовільного теплообміну, а теплота — це енергія, що передається через різницю температур. Це різні фізичні величини: тіло не “містить теплоту” як запас речовини.
Теплота як процес
На мікроскопічному рівні температура пов’язана зі статистичним розподілом енергії між ступенями вільності системи. Для ідеального одноатомного газу середня поступальна кінетична енергія частинки пропорційна абсолютній температурі, але в складніших системах енергія також зберігається у обертанні, коливаннях і взаємодіях.
Теплоємність
Позначення Q описує енергію, передану внаслідок різниці температур. Після завершення передачі ця енергія стає частиною внутрішньої енергії або може перейти у роботу. Тому коректніше говорити “система отримала 100 Дж теплоти”, а не “в ній є 100 Дж теплоти”.
Фазові переходи
Для невеликого температурного інтервалу без фазового переходу Q = mcΔT. Питома теплоємність c залежить від речовини і умов. Вода має велику теплоємність, тому може поглинути багато енергії при відносно невеликій зміні температури.
Температура
Під час плавлення або кипіння за сталого тиску температура може залишатися майже сталою, хоча система отримує енергію. Енергія йде на зміну структури та міжмолекулярних взаємодій. Це описують прихованою теплотою Q = mL.
На мікроскопічному рівні температура пов’язана зі статистичним розподілом енергії між ступенями вільності системи. Для ідеального одноатомного газу середня поступальна кінетична енергія частинки пропорційна абсолютній температурі, але в складніших системах енергія також зберігається у обертанні, коливаннях і взаємодіях.