Nóng

Nóng là dạng năng lượng lưu trữ trong vật chất nhờ vào sự chuyển động hỗn loạn của các hạt tạo thành vật chất.

Trong vật chất, các phân tử luôn chuyển động một cách hỗn loạn, điều này tạo ra động năng. Động năng này có thể chia thành động năng của chuyển động khối tâm của phân tử, cộng với động năng do dao động của các nguyên tử quanh khối tâm, và động năng quay của phân tử. Tổng các động năng này chính là nhiệt năng của vật.

Nhiệt năng có liên quan trực tiếp đến nhiệt độ. Khi nhiệt độ của một vật tăng, các phân tử trong vật chuyển động nhanh hơn, và nhiệt năng của vật tăng lên. Nhiệt năng có thể được trao đổi giữa các vật hoặc hệ thống do sự khác biệt về nhiệt độ.

Nhiệt năng có thể được sinh ra hoặc thay đổi thông qua việc chuyển hóa giữa năng lượng có hướng (như thế năng, động năng định hướng trên quy mô lớn) và năng lượng hỗn loạn, qua các quá trình lớn như thực hiện công lên vật hoặc trao đổi nhiệt với vật, hoặc qua các quá trình nhỏ như phản ứng hóa học (ví dụ: sự cháy), phản ứng hạt nhân (như tổng hợp hạt nhân trong Mặt Trời), sự ma sát giữa electron và mạng tinh thể (như trong bếp điện) hoặc ma sát cơ học. Nhiệt cũng có thể được trao đổi qua bức xạ, dẫn nhiệt hoặc đối lưu. Lượng nhiệt năng lưu trữ hoặc chuyển giao trên các vật thường được gọi là nhiệt lượng và ký hiệu bằng chữ Q trong các phép tính.

Đại lượng của quá trình

Nhiệt giống như công, luôn gắn liền với các quá trình biến đổi, vì vậy nhiệt có thể coi là một đại lượng của quá trình, khác với đại lượng trạng thái.

Theo định luật bảo toàn năng lượng, mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng dU, nhiệt dQ và công dW

$dU=dQ+dW$

Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, nhiệt năng sẽ được truyền từ hệ thống có nhiệt độ cao hơn sang hệ thống có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi hai hệ thống đạt trạng thái cân bằng nhiệt. Trong nhiều hệ thống, lượng nhiệt trao đổi dQ thường tỷ lệ thuận với sự chênh lệch nhiệt độ dt

$dQ=CVdt$ trong điều kiện thể tích không đổi.

Công thức trên cũng có thể được viết lại như sau:

$dQ=c.m.dt$

với:

• c: nhiệt dung riêng (J/Kg.K)
• m: khối lượng (kg)

(theo Joseph Fourier)

• Nội năng