Поняття теплоти і холоду

Всі тіла в природі складаються з молекул. Молекули перебувають у безперервному хаотичному русі та об'єднані силами взаємного притягання. Подібно до інших рухомих тіл, молекули володіють кінетичною енергією (Е_к), а сила притягання між ними означає присутність запасу потенціальної енергії (Е_п). Сума кінетичної і потенціальної енергії молекул утворює внутрішню енергію тіла:

Е_в = Е_к + Е_п

Під час самопливного термодинамічного процесу внутрішня енергія може частково передаватися від одного тіла (групи тіл) до іншого тіла (групи тіл) уформі теплоти. Таким чином, передача теплоти є одним із способів переходу частини внутрішньої енергії від одного тіла до іншого. Особливістю цієї форми передачі енергії є те, що вона здійснюється за допомогою енергетичної взаємодії молекул, які беруть учать у процесі, без видимого руху тіл.

З точки зору молекулярно-кінетичної теоріїперехід теплоти – це передача молекулами одного тіла частини своєї кінетичної енергії іншому тілу.

Оскільки теплота – це частина внутрішньої енергії, яка передається в термодинамічному процесі, то прийнято говорити, що теплота підводиться або відводиться від тіла. Енергія, відведена у формі теплоти (відведена теплота), вважається від'ємною, а підведена у формі теплоти (підведена теплота) – додатною.

Згідно всього сказаного, сформулюємо таке визначення: кількість теплоти – це ступінь зміни внутрішньої енергії, яка перейшла від одного тіла до іншого внаслідок енергетичної взаємодії молекул без видимого руху самих тіл.

Передача частини внутрішньої енергії тіла, яка супроводжується видимим направленим рухом тіла, називається роботою. Наприклад, внутрішня енергія газоподібних речовин може змінюватися під час їхнього розширення з подоланням опору зовнішніх сил, а також внаслідок стискання під дією зовнішніх сил. При цьому змінюється взаємне розміщення молекул газу та характер їх руху.

Отже, передача теплоти і робота є різними формами передачі внутрішньої енергії під час термодинамічного процесу. Теплота і робота для певної кількості речовини вимірюється в джоулях (Дж, кДж).

Таким чином, поняття теплоти можна кількісно оцінити (Дж), а поняття холоду є умовним і застосовують в тому випадку, коли теплота відводиться від одного тіла до іншого або в навколишнє середовище.