Energia térmica

ara um sistema de N partículas (átomos, moléculas, etc...), com f graus de liberdade, e se não existir outra forma de energia dependente da temperatura, a energia térmica total é:

em que N é o número de partículas, e f o número de graus de liberdade.

A energia térmica para partículas livres com três graus de liberdade, correspondente a 1 K, é cerca de 2.071×10-23 J, ou em unidades mais favoráveis, 1.293×10-4 eV.

Fig. 1 - Os átomos numa rede cristalina podem vibrar em torno da sua posição de equilíbrio. Fonte: WikipédiaLink externo.

A energia térmica nunca é a energia total do sistema. Por exemplo, pode existir energia estática que não muda com a temperatura, como a energia de ligação atómica e intramolecular ou a energia de repouso (E = mc2).

No caso dos líquidos e sólidos, existe também energia potencial interatómica e intermolecular (da interacção entre átomos e moleculas) envolvida. Os átomos podem vibrar em 3 direcções distintas. Dado que cada grau de liberdade de vibração contém duas contribuições energéticas, a cinética e a potencial, a energia térmica correspondente para N átomos na rede cristalina será 3NkBT.

No caso de um plasmaGlossário, em que os electrões e iões conseguem mover-se quase independentemente, pode-se considerar a energia térmica para cada tipo de partículas carregadas. Devido à sua quase independência, os electrões e os iões podem ter velocidades diferentes. Dada a relação energia - temara um sistema de N partículas (átomos, moléculas, etc...), com f graus de liberdade, e se não existir outra forma de energia dependente da temperatura, a energia térmica total é:

em que N é o número de partículas, e f o número de graus de liberdade.

A energia térmica para partículas livres com três graus de liberdade, correspondente a 1 K, é cerca de 2.071×10-23 J, ou em unidades mais favoráveis, 1.293×10-4 eV.

Fig. 1 - Os átomos numa rede cristalina podem vibrar em torno da sua posição de equilíbrio. Fonte: WikipédiaLink externo.

A energia térmica nunca é a energia total do sistema. Por exemplo, pode existir energia estática que não muda com a temperatura, como a energia de ligação atómica e intramolecular ou a energia de repouso (E = mc2).

No caso dos líquidos e sólidos, existe também energia potencial interatómica e intermolecular (da interacção entre átomos e moleculas) envolvida. Os átomos podem vibrar em 3 direcções distintas. Dado que cada grau de liberdade de vibração contém duas contribuições energéticas, a cinética e a potencial, a energia térmica correspondente para N átomos na rede cristalina será 3NkBT.

No caso de um plasmaGlossário, em que os electrões e iões conseguem mover-se quase independentemente, pode-se considerar a energia térmica para cada tipo de partículas carregadas. Devido à sua quase independência, os electrões e os iões podem ter velocidades diferentes. Dada a relação energia - tem