1. Temperaturökning: Den mest uppenbara förändringen är en ökning av luftens temperatur. Detta händer eftersom energin från strålningen eller ledningen absorberas av luftmolekylerna, vilket får dem att vibrera snabbare och därmed öka deras kinetiska energi, som är direkt relaterad till temperaturen.
2. Densitetsminskning: När luftmolekylerna får energi rör sig de snabbare och sprids ut. Detta leder till en minskning av luftens densitet. Varmare luft är mindre tät än svalare luft.
3. Expansion: På grund av det ökade avståndet mellan molekyler expanderar den uppvärmda luften i volym. Detta är ett direkt resultat av densitetsminskningen.
4. Flytkraftsökning: Eftersom varmare luft är mindre tät blir den mer livlig. Detta innebär att det är mindre troligt att sjunka och mer troligt att stiga i förhållande till svalare, tätare luft.
5. Konvektion (om det är fritt att flytta): Om den uppvärmda luften är fri att röra sig, kommer flytningsskillnaden mellan den uppvärmda luften och den omgivande kylluften att skapa konvektionsströmmar. Den varma luften kommer att stiga och bära värmen uppåt, medan svalare luft rör sig in för att ta sin plats. Detta skapar ett cirkulationsmönster.
Specifikt för strålning:
* Strålning: Luft absorberar strålning från källor som solen, en eld eller ett hett föremål. Luftmolekylerna absorberar direkt energin, vilket leder till temperaturförändringarna som beskrivs ovan.
Specifikt för ledning:
* ledning: Luft kan värmas genom ledning när den kommer i kontakt med en varm yta. Värmen överförs genom kollisioner mellan luftmolekylerna och molekylerna på den heta ytan. Detta är mindre effektivt än strålning men kan fortfarande bidra till värmeluft.
Viktiga anteckningar:
* uppvärmningshastighet: Den hastighet med vilken luft värms upp genom strålning eller ledning beror på faktorer som värmekällans intensitet, ytan som utsätts för värmen och luftens specifika värmekapacitet.
* Tryckförändringar: Även om det inte är så signifikant som temperaturförändringar, kan det finnas mindre tryckförändringar förknippade med uppvärmd luft. Detta beror på att luftutvidgningen kan leda till en liten minskning av tryck.
Att förstå hur luft värms upp genom strålning och ledning är avgörande för att förklara vädermönster, drift av värmesystem och olika andra naturliga och konstruerade processer.
