Ciepło

Rysunek 1. Aerożel jest rodzajem materiału izolacyjnego, co oznacza, że jest bardzo odporny na przepływ ciepła przez przewodzenie.

Ciepło to transfer energii cieplnej spowodowany różnicą temperatur. Ta różnica temperatur nazywana jest również gradientem temperatury. Ponieważ ciepło jest ruchem energii, mierzy się je w tych samych jednostkach co energię: dżulach (J). Należy również zauważyć, że praca i ciepło są ze sobą ściśle powiązane (zobacz ciepło a praca, aby uzyskać więcej informacji).

Uwaga:

  • Ciepło i temperatura to nie to samo. Aby wyjaśnić dlaczego, odwiedź stronę ciepło vs temperatura.

Drugie prawo termodynamiki dowodzi, że ciepło zawsze będzie spontanicznie przepływać z wyższych temperatur do niższych. Ten przepływ energii może być wykorzystany przez silnik cieplny do wykonania użytecznej pracy. Pompy ciepła mogą również zmusić energię cieplną do przepływu wstecz (z zimna do gorąca), ale wymagają one nakładu energii.

Metody przekazywania ciepła

Istnieją trzy mechanizmy przekazywania ciepła:

  • Przewodzenie zachodzi między obiektami, które się dotykają. Zderzenia między małymi cząsteczkami pozwalają szybko poruszającym się lub wibrującym cząsteczkom przekazać część swojej mikroskopijnej energii kinetycznej wolniejszym cząsteczkom.
  • Konwekcja to wymiana ciepła spowodowana przez poruszające się płyny. W płynie cząsteczki mogą mieszać się ze sobą, poruszać szybciej i rozprzestrzeniać się, rozprowadzając w ten sposób swoją energię cieplną. Przykładem konwekcji jest przepływ ciepłego powietrza z otworu wentylacyjnego w chłodnym pomieszczeniu.
  • Promieniowanie występuje bez ruchu materii. Promieniowanie cieplne składa się z fal elektromagnetycznych wydzielanych przez poruszające się cząsteczki. Fale te mogą być również absorbowane przez materiały. Kuchenki mikrofalowe działają dzięki promieniowaniu, a cała powierzchnia Ziemi jest ogrzewana przez promieniowanie słoneczne Słońca.

Zobacz mechanizmy wymiany ciepła, aby uzyskać ogólne informacje o tym, jak porusza się ciepło.

For Further Reading

  • Ciepło vs temperatura
  • Równowaga termiczna
  • Drugie prawo termodynamiki
  • Kondukcja
  • Konwekcja
  • Promieniowanie
  • Or explore a random page
  1. Wikimedia Commons. (July 30, 2015). Aerogel . Dostępne: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
  2. R. Chabay and B. Sherwood, „Fundamental Limitations on Efficiency,” in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.13, sec.7, pp. 534
  3. Hiperfizyka, Heat Transfer , Dostępne: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
  4. R. Chabay and B. Sherwood, „Energy and Momentum in Radiation,” in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.24, sec.5, pp. 1002-1003

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.