熱エネルギーは、熱力学システムに含まれるエネルギー (内部エネルギー)、またはこれらのシステムの熱交換である場合もあります。このエネルギーの流れは熱として知られています（多かれ少なかれ分子の撹拌）。このエネルギーの流れを測る方法が温度（分子の運動エネルギー量）と呼ばれるものです。
熱エネルギーは、物体またはシステム内の粒子の動きによって形成されます。特定の種類のエネルギー生産プラントでの使用は、高生産性（石炭および熱核発電所）、低コスト（石炭発電所）、低汚染（天然ガスおよび熱核発電所）などの利点をもたらしますが、高コスト（熱核発電所）などの欠点ももたらします。 ）、森林破壊（バイオマス）、汚染（石炭）。
熱エネルギーとは何ですか?
ここでは、熱エネルギーを運動エネルギーの合計として定義します。 —運動に関連する物体のエネルギー —システムに含まれる粒子のエネルギー。物体の粒子にはランダムな動き、つまり熱撹拌があります。
この熱エネルギーは他の物体に伝達することができ、この交換は私たちが熱と呼ぶものであり、熱的撹拌がより大きな物体からより少ない物体へ発生します。物体が存在するエネルギーの差は温度として測定されます。
熱エネルギー方程式
たった 1 種類の原子で形成される単原子理想気体の場合、並進運動 (撹拌と呼ばれる) をしているときの運動エネルギーを見つけることができます。
この運動で見出されるエネルギーは、気体の粒子と原子の挙動と運動を研究する気体の運動理論を通じて次の方程式で与えられます。ボルツマン定数は温度と分子の運動エネルギーとの関係です。
E c :運動エネルギー (J)
K B :ボルツマン定数 = 1.38.10 -23 J/k
T：温度（K）
熱エネルギーはどのように機能するのでしょうか?
絶対零度(-273.15 °C または 0 ケルビン) よりも高い温度にある物体には熱エネルギーがあります。
2 つの物体間に温度差がある場合、熱で定義されるが確立されるまで、熱エネルギーは温度の高い物体から温度の低い物体に流れます。
熱エネルギーは温度に正比例し、温度が高くなるほど熱エネルギーも大きくなります。物体のすべての分子のエネルギーの合計が、その系の外側の粒子を考慮しない、物体の熱エネルギーとして得られるものです。
熱エネルギーの利用
熱エネルギーは、ソーラーパネルや発電所を通じて発電に使用できます。
大規模には、熱電発電所 (石炭、天然ガス、バイオマス) や熱核発電所(放射性元素の核分裂) でその使用が一般的です。これらのプラントは水を加熱するために燃料を使用します。生成された蒸気と粒子の高い運動エネルギーが発電機に接続されたタービンを動かし、磁場に浸された材料に電流が現れると、電磁誘導によって電気エネルギーが生成されます。
熱エネルギーを利用するメリットとデメリット
熱電発電所の利点には、風力発電所や水力発電所の場合のように、水や風などの自然要素を必要としないことに加えて、設置が簡単で建設コストが削減されることが含まれます。
欠点は、森林破壊、汚染、ガス排出などの環境への影響です。
熱核発電所の利点には、温室効果ガスの排出量が少ないことと生産性が高いことが含まれます。欠点は、放射性廃棄物の生成に加えて、建設費と維持費が高いことです。
熱エネルギー、熱、温度の違い
これら 3 つの物理用語は対応していますが、意味が異なることがわかりました。
熱エネルギー:物体の分子の撹拌に関係します。
熱:このエネルギーが必要とする流れであり、常に興奮が大きい身体から興奮が弱い身体へと流れます。
温度:物体が持つ熱エネルギーの差を測定する量。