[...] y a-t-il de l'énergie thermique potentielle dans la température d'un objet?

L'énergie associée à la température est appelée énergie thermique. Si vous connaissez la capacité thermique d'un objet, vous pouvez déterminer la quantité d'énergie nécessaire pour modifier la température d'une certaine quantité.

Si la chaleur est juste un changement de température, mais que la température n'est pas «Pas d'énergie, cela n'implique pas que l'énergie est créée lorsque deux objets de température différente interagissent [...]?

La chaleur est l'énergie transférée d'un objet à un autre. Lorsque la chaleur est transférée d'un objet plus chaud à un objet plus froid, l'objet plus chaud perd de l'énergie thermique et l'objet plus froid la gagne. Aucune énergie n'est créée.

D'où vient l'énergie de la chaleur et d'autres processus chimiques exactement?

Une réaction chimique peut dégager de la chaleur parce que les électrons peut être dans des états supérieurs (obligations faibles) et dans des états inférieurs (obligations fortes). L'énergie potentielle peut se transformer en énergie thermique, et vice versa. Il faut de l'énergie pour faire fondre la glace, donc la fonte de la glace refroidit l'environnement. Une réaction explosive libère de l'énergie, donc elle augmente la température de l'environnement en lui transférant de la chaleur.

La chaleur est une forme d'énergie. Selon la théorie cinétique de la matière, les particules dans les solides vibrent autour de leur position moyenne avec une énergie cinétique moyenne. Les particules du fluide se déplacent à une vitesse moyenne. Dans les deux cas, l'énergie cinétique est proportionnelle à la température. S'il existe un milieu possédant un gradient de température, les particules à un niveau de température plus élevé posséderont une énergie cinétique plus élevée. En cas de collision avec la particule adjacente avec une température plus basse et donc une énergie cinétique inférieure, une certaine énergie cinétique est transférée de la particule d'énergie cinétique supérieure à la particule d'énergie cinétique inférieure, ce qui la fait se déplacer plus loin que sa position moyenne. L'énergie cinétique de la particule à basse température augmente tandis que celle des particules à plus haute énergie diminue. Avec l'augmentation de l'énergie cinétique de la particule à plus basse température, il y a une augmentation de la température de la particule et donc un changement de sa position moyenne. De cette manière, la chaleur est transmise d'un point à un autre et cela donne la description microscopique du processus de conduction thermique. Généralement, dans les liquides et les solides électriquement non conducteurs, la transmission de chaleur est provoquée par une oscillation longitudinale de la structure en treillis. Dans les métaux, la conduction thermique est le résultat d'électrons libres tandis que dans les gaz, la conduction est le résultat de la collision élastique des molécules. Les particules sont plus densément emballées dans les solides que dans les liquides et dans les liquides que dans les gaz. Les liquides ont un libre parcours moyen plus court que les gaz. Ainsi, la probabilité de collision survenant dans les solides est plus élevée que dans les liquides, qui à son tour est plus élevée que dans les gaz. Par conséquent, les solides conduisent la chaleur plus rapidement que les liquides qui à leur tour conduisent la chaleur plus rapidement que les gaz. J'espère que cela vous aidera à comprendre vos doutes actuels et futurs.

Veuillez lire les liens suivants pour une meilleure compréhension: https://nptel.ac.in/courses/112108149/pdf/M1/Student_Slides_M1.pdf

Veuillez également consulter le lien suivant: https://sciences.com/role-heat-play-chemical-reactions-13455.html

Veuillez demander des précisions ou des suggestions supplémentaires. Continuez à apprendre et amusez-vous. :)

Il y a deux concepts ici, la température et la chaleur. La température d'un «système» n'est que cette propriété qui détermine si un système est en équilibre thermique ou non avec un autre système.

Cela concorde avec notre expérience que nous pouvons distinguer en touchant entre quelque chose qui est chaud et ce qui est froid mais que nous avons peu de sentiment si c'est à la même température que nous.

Nous pouvons mesurer la température par de nombreux moyens différents, tels que la pression d'un gaz, la résistance électrique, l'expansion d'un liquide, la susceptibilité magnétique d'un sel paramagnétique et par émission radiante, c'est ainsi que nous pouvons déterminer la température d'un four ou de la surface d'une étoile. La référence de zéro est alors une propriété telle que le point triple de l'eau pour l'échelle Celsius.

Une interprétation moléculaire de la température indique que dans une molécule avec un nombre infini de niveaux d'énergie, au fur et à mesure que la température augmente, de plus en plus de niveaux d'énergie se peuplent mais tout niveau donné toujours a moins de population que celle immédiatement inférieure. Ceci est en accord avec la distribution Boltzmann. Thermodynamiquement, cela est exprimé comme le taux de changement d'énergie interne avec l'entropie, c'est-à-dire la pente d'un graphique d'énergie interne par rapport à l'entropie (à volume constant).

(Dans les systèmes où il y a un nombre fini de niveaux d'énergie, comme un arrangement de spins, (par exemple dans certains types d'expériences RMN), des températures négatives sont possibles, c'est-à-dire une population plus importante dans les niveaux supérieurs que inférieurs. Cela ne signifie pas une température inférieure à zéro absolu.

La chaleur est une énergie interne en transit, elle circule d'une partie d'un système à une autre, ou entre deux systèmes à la fois grâce à une différence de température, et ne peut être quantifiée que lorsque le transfert est terminé. Il est incorrect de se référer à «la chaleur dans un corps» tout comme il est incorrect de se référer à «le travail dans un corps». La chaleur et le travail sont des moyens par lesquels l'énergie interne d'un corps est modifiée. En d'autres termes, il est impossible de diviser l'énergie interne en une certaine quantité de chaleur et une autre quantité de travail. Nous n'avons aucune connaissance directe de la chaleur de nos sens (ou instruments) et la chaleur est tout à fait distincte de la «chaleur».

La première loi définit le changement d'énergie interne $ \ Delta U $ comme la somme de la chaleur $ Q $ et travaillez $ W $ , $ \ Delta U = Q + W $ .

Cela signifie que nous pouvons définir la chaleur comme le transfert d'énergie provoqué par des moyens non mécaniques, et est égale au changement d'énergie interne moins le travail effectué lorsque le système est à une température différente de celle de son environnement .

La première loi a trois caractéristiques, (a) elle est basée sur la conservation de l'énergie, (b) pour satisfaire (a) elle introduit l'idée d'énergie interne et (c) elle définit la chaleur comme énergie en en raison de la différence de température.

Que la chaleur est de l'énergie a d'abord été déterminée quantitativement par J. Joule au milieu des années 1800 dans des expériences élégantes où l'augmentation de la température de l'eau agitée par une roue à aubes, mise en rotation par le l'abaissement d'un poids par gravité a été mesuré.

Cela me semble totalement faux. Si la chaleur n'est qu'un changement de température, mais que la température n'est pas de l'énergie, cela ne signifie-t-il pas que de l'énergie est créée lorsque deux objets de température différente interagissent, ou y a-t-il de l'énergie thermique potentielle dans la température d'un objet?

Un exemple de la façon dont la chaleur et la température sont liées est la description du mélange d'eau froide et d'eau chaude. Prenons par exemple une tasse d'eau à température ambiante. Les molécules d'eau auront une énergie cinétique moyenne qui conduit à la sensation de «température ambiante». Si vous ajoutez de la «chaleur» à ce système, la température augmentera, ajoutant de l'énergie cinétique aux molécules d'eau du système. Lorsque vous parlez de chaleur, vous parlez de l'énergie des molécules d'eau, ainsi que de la quantité d'énergie que vous pourriez ajouter aux molécules d'eau pour les élever à une autre température, il est donc important d'être précis lorsque vous dites "eau à température ambiante a été chauffé à partir du zéro absolu en utilisant xxxxxx joules de chaleur ". Cela vous permettrait de garder un pointeur mental sur la quantité de chaleur de tout échantillon d'eau spécifique.

Je recommande de regarder le simulateur d'états de la matière de PhET, de cliquer sur les états, puis sur l'eau, puis de le chauffer à partir de 0 K et de regarder ce qui se passe avec les molécules d'eau. (en vous rappelant que la chaleur dans ce récipient est constante, donc il n'y a pas de perte de température lorsque vous relâchez le "chauffage".

De plus, le manuel dit que la raison pour laquelle nous avons chaud est à cause de la chaleur du changement de température, et non la température elle-même, mais cela n'explique pas pourquoi les réactions chimiques se produisent plus rapidement à différentes températures. Cela n'explique pas non plus pourquoi il existe différents états de la matière à différentes températures, ni même pourquoi notre corps doit rester à un à une certaine température. D'où vient l'énergie de la chaleur et d'autres processus chimiques exactement?

Différents états de la matière à différentes températures est un sujet difficile et vaste en chimie qui est généralement considéré comme régi par les forces intermoléculaires individuelles qui dominent dans chaque produit chimique que vous étudiez. Dans le cas de l'eau, elle est liquide autour de la température ambiante car l'énergie cinétique moyenne des molécules d'eau à température ambiante est à peu près de la même énergie que les interactions intermoléculaires qui lient l'eau entre elles, permettant aux molécules d'eau de se déplacer les unes autour des autres mais toujours avoir des forces qui les maintiennent ensemble. Au fur et à mesure que vous chauffez de plus en plus haut, l'énergie cinétique moyenne des molécules d'eau augmentera, jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment grande pour rompre toute la liaison intermoléculaire (c'est-à-dire) à 100 degrés Celsius et 1atm, vous ferez bouillir de l'eau parce que toute la liaison hydrogène est cassé.

D'autres sources en ligne disent également que la chaleur est un changement de température et que la température n'est pas de l'énergie, seulement une mesure, donc je ne pense pas que ce soit juste mon manuel. J'ai l'impression qu'il me manque quelque chose.

Une autre chose importante à considérer est le fait que la température est une propriété intensive, donc si vous prenez un réservoir d'eau chaude, divisez cette eau en la moitié, et aucune de la chaleur n'est perdue, alors les deux réservoirs auront la même température d'eau chaude, ce qui signifie que leurs molécules auront toujours la même énergie cinétique moyenne, mais ils ne peuvent donner qu'une certaine quantité de chaleur totale à une autre substance en utilisant le formule, où Q est la quantité de chaleur transférée entre deux échantillons à des températures différentes (la différence d'énergie entre l'eau chaude et l'eau froide), m est la masse totale des deux échantillons lorsqu'ils sont mélangés, c est la capacité thermique spécifique qui pour l'eau est 4,184 $ \ frac {J} {g ^ \ text {o} C} $ . Cela signifie qu'un gramme d'eau nécessite exactement 4,184 Joules de chaleur pour élever cet échantillon de 1 degré Celsius en température.

$$ Q = mc \ Delta T $$

J'espère que mes réponses précédentes aideront également cette question, mais si vous cherchez plus d'aide, je vous suggère de consulter les vidéos de Khan Academy sur Youtube sur les problèmes de transfert de chaleur.

TL: DR ( Voici une vidéo YouTube de quelqu'un expliquant le simulateur et une grande partie de ce que je viens d'expliquer) Heat vs. Temperature - Chem Academy