De grundläggande principerna
* Värmeöverföring: Värme rinner alltid från en region med högre temperatur till en region med lägre temperatur. Detta är en grundläggande princip för termodynamik.
* Termisk jämvikt: När två föremål är i kontakt utbyter de värme tills de når samma temperatur. Detta kallas termisk jämvikt.
Mekanismer för värmeöverföring
Det finns tre primära sätt som värme kan överföras:
1. ledning: Värmeöverföring genom direktkontakt mellan molekyler. Det hetare objektets molekyler vibrerar mer kraftfullt och överför energi till det svalare objektets molekyler genom kollisioner. Så här överför värme genom fasta ämnen, men spelar också en roll i vätskor och gaser.
2. konvektion: Värmeöverföring genom rörelse av vätskor (vätskor eller gaser). Varmare vätskor är mindre täta och stiger, medan kylare vätskor sjunker, vilket skapar ett cirkulärt flöde som bär värme. Så här kokar en kruka med vatten på kaminen eller hur ditt hem värmesystem fungerar.
3. Strålning: Värmeöverföring genom elektromagnetiska vågor. Alla föremål strålar värme, med mängden strålning ökar med temperaturen. Så här värmer solen jorden och hur ett hett objekt värmer dig även utan direktkontakt.
Värmeflöde mellan rörande föremål
När två objekt berör är det primära läget för värmeöverföring ledning . Hastigheten för värmeöverföring beror på:
* Temperaturskillnad: Ju större temperaturskillnaden, desto snabbare är värmeflödet.
* Materialegenskaper: Olika material utför värme i olika hastigheter. Metaller är goda ledare, medan trä och isolering är dåliga ledare.
* Ytarea: Ju större kontaktområdet, desto mer värmeöverföring sker.
* Kontakttryck: Större tryck ökar kontaktområdet och kan förbättra värmeöverföringen.
exempel
* En het panna på en cool spisetop: Värmen från pannan leder till spisen tills de når samma temperatur.
* En varm hand på en kall metallyta: Värme från din hand genomförs till metallen, vilket gör metallen varmare och handkylare.
* En het mugg kaffe i handen: Värme från muggen leder till handen, vilket gör handen varmare.
Nyckel takeaways
* Värme flyter alltid från varmt till kallt.
* Ledning är det primära sättet värme överförs mellan berörande föremål.
* Hastigheten för värmeöverföring beror på flera faktorer, inklusive temperaturskillnad, materialegenskaper och kontaktområde.
