热力学,全称热动力学(法语:thermodynamique,德语:Thermodynamik,英语:thermodynamics,源于
古希腊语θερμός及δύναμις)是研究热现象中
物态转变和能量转换规律的学科;它着重研究物质的平衡状态以及与准平衡态的物理、化学过程。热力学定义许多
宏观的物理量(像
温度、
内能、熵、
压强等),描述各物理量之间的关系。热力学描述数量非常多的微观粒子的平均行为,其定律可以用
统计力学推导而得。
热量是指由于
温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1摄氏度所产生的能量; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在
等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。
由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的
公制为
焦耳。
热量与热能之间的关系就好比是
做功与
机械能之间的关系一样。若两区域之间尚未达至
热平衡,那么热便在它们中间
温度高的地方向温度低的另一方传递。任何
物质都有一定数量的
内能,这和组成物质的
原子、
分子的无序运动有关。当两不同温度的物质处于热接触时,它们便交换内能,直至双方温度一致,也就是达致热平衡。这里,所传递的能量数便等同于所交换的热量数。许多人把热量跟内能弄混,其实热量指的是内能的变化、系统的做功。热量描述能量的流动,而内能描述能量本身。充分了解热量与内能的分别是明白
热力学第一定律的关键。
营养学中也有热量的单位——
卡路里(cal)及千卡(大卡,kcal)。一千卡路里等于一大卡。
温度是表示物体冷热程度的
物理量,微观上来讲是物体
分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫
温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。温度理论上的高极点是“
普朗克温度”,而理论上的低极点则是“
绝对零度”。“普朗克温度”和“绝对零度”都是无法通过有限步骤达到的。目前国际上用得较多的温标有
摄氏温标(°C)、
华氏温标(°F) 、
热力学温标(K)和
国际实用温标。
温度出现在各种自然科学的领域中,包括
物理、地质学、
化学、
大气科学及
生物学等。像在物理中,二物体的热平衡是由其温度而决定,温度也会造成固体的热涨冷缩,温度也是热力学的重要参数之一。在地质学中,岩浆冷却后形成的
火成岩是岩石的三种来源之一,在化学中,温度会影响
反应速率及
化学平衡。大气层中
气体的温度是气温(Atmospheric temperature),是
气象学常用名词。它直接受
日射所影响:日射越多,气温越高。
温度也会影响生物体内许多的反应,
恒温动物会调节自身体温,若体温升高即为
发热,是一种医学症状。生物体也会感觉温度的冷热,但感受到的温度受
风寒效应影响,因此也会和周围
风速有关。