Thermische Energie
Thermische Energie, umgangssprachlich meist falsch als Wärme, Wärmeenergie oder auch Temperatur bezeichnet, ist die Energie, die in der ungeordneten Bewegung der Atome oder Moleküle eines Stoffes gespeichert ist. Sie wird im SI-Einheitensystem in Joule (Einheitenzeichen: J) gemessen.Die Thermische Energie eines Stoffes ist definiert als
mit n = Stoffmenge, C = mittlere thermische Energiekapazität und T = absolute Temperatur.
Eine Wärmezufuhr steigert die Bewegung der Moleküle und damit die Thermische Energie, eine Wärmeabfuhr verringert sie. Ist die Bewegung der einzelnen Atome eines Stoffes null, ist, da n und C stets größer Null sind, seine Temperatur am absoluten Nullpunkt. Die Kelvin-Temperaturskala verwendet diesen als Bezugspunkt.
Kommen zwei Systeme, die unterschiedliche Temperaturen haben, zusammen, so gleichen sich die Temperaturen dieser Systeme durch Wärmeaustausch an; Dabei wird, ohne zusätzliche Hilfe, nie Wärmeenergie vom System niedrigerer Temperatur in das höherer Temperatur übergehen (2. Hauptsatz der Thermodynamik). Diese Angleichung erfolgt so lange, bis keine Temperaturdifferenz zwischen den Systemen mehr auftritt. Diesen Vorgang nennt man Wärmeübertragung.
Umgangssprachlich werden Wärme, Thermische Energie und Temperaturmessung oft verwechselt. Ein Beispiel, das die Zusammenhänge zwischen Wärme und Temperatur verdeutlicht, ist ein Schmelzvorgang. Hat man Eis mit einer Temperatur von 0 °C muss man, um es zu schmelzen, seine thermische Energie erhöhen. Dazu muss man Wärme zuführen, Die Temperatur steigt während des Schmelzvorganges nicht an, da die gesamte zugeführte Wärme für den Phasenübergang (fest/flüssig) benötigt wird.