Wärmeenergie ist die Energie, die in Form von Wärme freigesetzt wird. Es manifestiert sich durch die Freisetzung von Wärme. Es resultiert aus der Bewegung oder Vibration der Atome und zeigt so die innere Energie des Systems an.
Wir definieren Wärmeenergie als Teil der inneren Energie eines Systems. Die innere Energie ist proportional zu ihrer absoluten Temperatur und nimmt durch Energieübertragung zu oder ab.
Durch die Erhöhung der Wärmeenergie eines Körpers bewegen sich seine Moleküle schneller.
Die Energie wird in Joule (J) gemäß dem SI der Maße gemessen. Wenn es jedoch um Wärmeenergie geht, werden häufig auch Kalorien (cal) verwendet.
Beispiele für Wärmeenergie
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In kochendem Wasser übertragen wir Wärme ins Wasser. Seine innere Energie steigt.
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Die Schornsteine geben Wärme durch Strahlung ab, wenn das Feuer brennt.
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Sonnenenergie wird durch Strahlung auf die Erde übertragen.
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Der menschliche Körper kann Nährstoffe in Energie umwandeln, wobei dieser Teil verwendet wird, um ihn heiß zu halten.
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Eine Glühbirne wandelt Elektrizität in Licht und Wärme um. Das Lampenlicht gibt die Wärme durch Strahlung ab.
Wie wird Wärmeenergie zwischen Objekten übertragen?
Energie wird auf drei verschiedene Arten übertragen: Leitung, Konvektion und Strahlung.
Strahlungswärmeübertragung
Strahlungsenergie benötigt kein Übertragungsmedium. Es wird durch Wellen ausgeführt.
Infrarotstrahlung (IR) ist eine Art von Energie, die für das menschliche Auge unsichtbar ist, aber wir können sie als Wärme wahrnehmen.
Die Sonne und eine Glühbirne sind Beispiele für Wärme, die durch Strahlung übertragen wird:
Wärmeleitung
Wärmeleitung ist die Übertragung von Wärme. Wärmeenergie wird durch die Bewegung der benachbarten Moleküle zweier Körper übertragen, die mit einer Oberfläche in Kontakt kommen. Durch die Wärmeleitfähigkeit erfolgt die Wärme- und Temperaturübertragung schneller oder langsamer.
Wenn ein Objekt in physischem Kontakt mit einem anderen Objekt mit höherer Temperatur steht, tritt eine Leitung auf. Etwas Energie ging vom heißen zum kälteren Gegenstand über. Ein Isoliermaterial ist, das keine Wärme leitet.
Konvektionswärmeübertragung
Durch Konvektion wird Wärmeenergie durch Flüssigkeiten und Gase übertragen. Die Temperaturunterschiede in der Atmosphäre erzeugen Luftzirkulationen, die die Wärme in ihrer Masse umverteilen. Kühlere Luft neigt dazu, nach unten zu gehen und Wärme von Gegenständen zu absorbieren.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmeenergie und Wärme?
Der Unterschied zwischen Wärmeenergie und Wärme besteht darin, dass Wärmeenergie nicht übertragen wird, sondern Teil der inneren Energie des Systems bleibt (kinetische Energie seiner inneren Teilchen). Stattdessen ist Wärme Energie bei der Übertragung.
Wärmeenergie wird nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik von einem heißen System auf ein anderes kaltes System übertragen.
Ein Beispiel für den Unterschied ist eine brennende Kerze. Eine Kerze erzeugt Wärmeenergie. Während es brennt, gibt es seine Wärmeenergie an die Umwelt ab (Energieübertragung). Sobald die Wärmeenergie die Segelgrenze überschreitet, ist sie keine Wärmeenergie mehr. es wird Wärme, Energie auf dem Transportweg.
