Introduction

你一定在生活中的某个时刻使用过温度和热量这两个术语的同义词。这没关系，因为在日常使用中，这两个术语非常相似。热量越大，温度越高。然而，在物理学领域，热和温度是密切相关的，但它们并不一致。事实上，虽然热量是一种能量形式，但温度是能量的一种衡量标准。在相同温度下的两个物品可能不一定具有相同的热量。相反，两个物体在相同的热量下不一定会有相同的温度。

在这篇文章中，我们将详细阐述热量和温度的概念，并解释它们之间的区别。

What is Heat?

简单地说，热是一种能量。在科学领域，它被定义为在热力学系统中转移或转移的能量。现在，正如你无疑会理解的那样，能量可以通过多种方式转移。所做的热力学功也是能量传递。那么，一切都以热为特征吗？

不，除了功和物质传递之外，唯一通过过程传递的能量被称为热。这种过程的例子可以包括传导、辐射、摩擦、对流等。

Units of Heat

国际单位制中的热量以焦耳（J）为单位进行测量。

然而，根据易用性的不同，也可以用其他单位来测量热量，比如卡路里。我们需要提供一克水来将其温度升高1°C，所需的热量被定义为卡路里。

请注意，卡路里在物理和工程中并不常用。大多数时候，科学家更喜欢焦耳的国际单位制。

Misconception about Heat

让我们讨论一下人们对高温的一些常见误解。

Heat and Cold are Different

因此，“冷”在科学背景下并不算什么。如果我们说一个物体是冷的，那就是说它缺乏热量。寒冷是指没有热量。

Cold can Flow in or Out of an Object

如前所述，寒冷只是指没有热量。因此，在冷却系统的同时，我们并不是在向系统中注入“冷”，而是在从系统内部排出热量。

Temperature is a Measure of Heat

虽然我们很快将在以下章节中讨论温度，但您必须明白，温度并不能测量热量。相反，它与动能有关。具有相同热量的物体可能没有相同的温度。

Main Sources of Heat Energy

热能可以从许多来源获得。以下是几个例子。

太阳：太阳是这颗行星最独特的热源。它辐射的能量以电磁辐射（光）的形式到达地球。这些光被物体吸收，使它们获得热能。

来自地球的能量：地球上充满了热能。在许多地方，人们可以找到热水泉、间歇泉等，它们的热量可以用于发电等各种场景。以这种方式获得的能量被称为地热能，

燃料：最常见但也是最具环境破坏性的发热方式是燃烧燃料。虽然这些燃料产生大量热量，但它们也会释放各种气体并污染环境，因此必须尽量减少使用。

What Is Temperature?

温度是能量的度量。虽然温度确实表达了热的程度，但它是与系统的原子或分子相关的平均动能的度量。温度的概念几乎应用于每一个科学领域，不仅限于物理和工程。温度会影响大量的物理过程。例如，各种化学反应只在特定的温度下发生。

Different Scales of Temperature

由于温度是热量和动能的量度，因此有多种方法可以定义它。特定的温度标度描述了如何测量温度以及一个单位的温度对应于什么。让我们总结一下不同的温度标：

摄氏度：摄氏度是以一位瑞典天文学家的名字命名的。绝对零点和一种特殊类型的水的三相点被用来定义这个尺度。绝对零度对应于最低可能的理论温度0开尔文，水的三相点为273.16 K。

热力学标度或开尔文标度：热力学标度是完全基于热力学定律的绝对温度标度。它最初是由开尔文勋爵利用热机的效率和卡诺定理设计的。

华氏度：华氏度最初使用特殊盐水溶液的冰点为0华氏度，人体平均温度为96华氏度。后来，它被重新定义为开尔文度。

美国现在普遍使用华氏度，而国际公约则使用开尔文度。

What is a Thermometer?

一种用来测量温度的设备被称为温度计。它通常由两个重要部分组成。第一个是温度传感器，它可以是数字的或模拟的。第二个是一个显示器，它将测量到的温度转换为某种刻度的数值，最常见的是摄氏度或华氏度。

据说第一个温度计是在15世纪末左右发明的。然而，第一个实用的温度计是在18世纪初由丹尼尔·华氏设计的，他创造了玻璃水银温度计。

Types of Thermometers

有很多方法可以将温度计分为各种类型。从广义上讲，人们可以将它们分为数字和模拟，这取决于它们如何感知和显示温度读数。下面列出了最常见的温度计类型：

水银温度计：水银温度计的灯泡（测量温度的部分）内有少量汞。汞在加热时膨胀，并在连接灯泡的管子中上升。可以对其上升的量进行校准，并在管道上列出温度读数。