Värme
Värme är en överföring av värmeenergi som orsakas av en temperaturskillnad. Denna temperaturskillnad kallas också för en temperaturgradient. Eftersom värme är en energiförflyttning mäts den i samma enheter som energi: joule (J). Det bör också noteras att arbete och värme är nära besläktade (se värme vs arbete för mer information).
Anmärkning:
- Värme och temperatur är inte samma sak. För en förklaring till varför, se värme vs temperatur.
Thermodynamikens andra lag bevisar att värme alltid kommer att flöda spontant från högre temperaturer till lägre temperaturer. Detta energiflöde kan utnyttjas av en värmemotor för att utföra användbart arbete. Värmepumpar kan också tvinga värmeenergi att flöda bakåt (från kallt till varmt), men dessa kräver energitillförsel.
Metoder för värmeöverföring
Det finns tre värmeöverföringsmekanismer:
- Konduktion sker mellan föremål som rör vid varandra. Kollisioner mellan små partiklar gör att snabbt rörliga, eller vibrerande, partiklar kan ge en del av sin mikroskopiska rörelseenergi till långsammare partiklar.
- Konvektion är värmeöverföring som orsakas av rörliga vätskor. I en vätska kan partiklar blandas ihop, röra sig snabbare och spridas ut och på så sätt fördela sin värmeenergi. Varm luft som kommer från en värmeventil för att strömma runt i ett kallt rum är ett exempel på konvektion.
- Strålning sker utan materiens rörelse. Värmestrålning består av elektromagnetiska vågor som avges av partiklar i rörelse. Dessa vågor kan också absorberas av material. Mikrovågsugnar fungerar med hjälp av strålning och hela jordens yta värms upp av solens solstrålning.
Se värmeöverföringsmekanismer för allmän information om hur värme rör sig.
För vidare läsning
- Värme vs temperatur
- Thermisk jämvikt
- Thermodynamikens andra lag
- Ledning
- Konduktion
- Konvektion
- Strålning
- Och utforska en slumpvis utvald sida
- Wikimedia Commons. (30 juli 2015). Aerogel . Tillgänglig: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
- R. Chabay och B. Sherwood, ”Fundamental Limitations on Efficiency,” in Matter & Interactions, 3rd ed., Hoboken, NJ: Wiley, 2011, ch.13, sec.7, pp. 534
- Hyperfysik, värmeöverföring , Tillgänglig: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html
- 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