Warmte

Zie artikelVoor het gelijknamige hoorspel, zie Warmte (hoorspel).
Zoek dit woord op in WikiWoordenboek

In de natuurkunde is warmte, veelal aangeduid met het symbool Q, een vorm van energie-uitwisseling tussen systemen die onderling niet in thermisch evenwicht zijn (ofwel verschillende temperatuur hebben wanneer de temperatuur voor de systemen gedefinieerd is; dit is het geval wanneer de systemen in intern thermisch evenwicht zijn). Deze uitwisseling kan in principe op drie verschillende manieren plaatsvinden: geleiding, straling en convectie; dus NIET door het verrichten van arbeid. Warmte wordt in het SI-eenhedenstelsel uitgedrukt in joule (J). (De calorie is een verouderde eenheid die officieel al lang is afgeschaft, maar in het spraakgebruik nog voorkomt.) Warmte kan volgens de Eerste wet van de thermodynamica ten goede komen aan zowel de inwendige energie U van het ontvangende systeem als aan de door dat systeem verrichte arbeid W op de omgeving van dat systeem. Inwendige energie kan onderverdeeld worden in thermische energie Uth (die zit in de willekeurige bewegingen van de samenstellende moleculen) en bindingsenergie Up (ten gevolge van de krachten die de moleculen en de samenstellende delen daarvan op elkaar uitoefenen). De absolute temperatuur T is een maat voor de gemiddelde kinetische energie per molecuul en dus voor Uth.Warmte is evenals arbeid géén toestandsfunctie van het systeem terwijl inwendige energie, druk, temperatuur, energie of volume dat wel zijn. Hoe toegevoerde warmte wordt verdeeld over Uth, Up en W (allen uitgedrukt in joule) en hoe de toestandsvariabelen volume, temperatuur en druk veranderen hangt geheel af van de aard van het ontvangende systeem en de daaraan opgelegde randvoorwaarden. Bij gassen zal de rol van Up vaak vrijwel verwaarloosbaar zijn, bij vaste stoffen niet. Bij vaste stoffen en vloeistoffen zal bijna altijd de uitwendige arbeid W ten gevolge van volumeverandering verwaarloosbaar zijn.Er bestaat een nauw met warmte verbonden, maar essentieel verschillend begrip: gereduceerde warmte. Dit is wél een toestandsfunctie, dus eenduidig bepaald in een evenwichtstoestand. Gereduceerde warmte speelt een cruciale rol in de formulering van de tweede wet van de thermodynamica.Voor isotherme processen is de gereduceerde warmte gelijk aan .
Voor andere processen is het

.