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そのシステムの温度を上げることなく、エネルギーをシステムに追加することは可能ですか?

はい、温度を上げることなくシステムにエネルギーを追加することができます。方法は次のとおりです。

1。状態の変化:

* 融解または沸騰: 0°Cで氷に熱(固体水)を加えると、液体水に完全に溶けるまで温度が上昇しません。エネルギーは、水分子間の結合を破壊し、その状態を変えます。同じことが沸騰したお湯にも当てはまります。エネルギーは、温度を上げるのではなく、液体からガスに変えます。

* 昇華: 固体二酸化炭素(ドライアイス)は、固体からガス(昇華)に直接遷移します。このプロセスにはエネルギー入力が必要ですが、温度が上昇しません。

2。システムが行った作業:

* 拡張: システムは、ピストンに対する拡大など、周囲で作業することができます。この作業は、温度が変わらない場合でも、システムからのエネルギーを使用します。

* 摩擦: システムが摩擦(粗い表面に滑り込むブロックのように)を経験すると、エネルギー入力は熱生成になりますが、この熱はすぐに消散し、全体の温度を安定させます。

3。 その他のエネルギー形態:

* ポテンシャルエネルギー: オブジェクトを持ち上げると、必ずしも温度を上げることなく、ポテンシャルエネルギーが増加します。

* 化学エネルギー: 化学反応は、特によく制御された環境で反応が実行される場合、システムの温度を必ずしも変化させることなく、エネルギーを放出または吸収することができます。

キーポイント:

温度は、システム内の粒子の *平均 *運動エネルギーの尺度です。エネルギーを追加するということは、常に *平均 *運動エネルギーを増やすことを意味するとは限りません。仕事をしたり、物質の状態を変更したり、他の形式でエネルギーを貯めたりするために使用できます。

例:

* 冷蔵庫: 冷蔵庫は内部のコンパートメントから熱を除去しますが、エネルギーは失われません。それは外部環境に転送されます。内部コンパートメントは寒くなります(温度が低くなります)が、システムに追加されるエネルギーは温度上昇を引き起こしていません。

* ソーラーパネル: ソーラーパネルは光エネルギー(光子)を吸収し、電気エネルギーに変換します。このプロセスは、太陽電池パネル自体の大幅な温度上昇につながらない可能性があります。

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