Kategori: Fysik Udgivet: juli 10, 2014
varme stiger ikke, varm luft gør (normalt). Varme kan spredes ud i alle retninger. Der er tre hovedmåder for varme at rejse:
- stråling: alle bølgelængder af elektromagnetiske bølger, inklusive lys, bærer energi., Når de elektromagnetiske bølger rammer et objekt, absorberes de delvist, og den energi, som bølgerne bærer, omdannes til varme i objektet. Også varme genstande udsender elektromagnetiske bølger (“termisk stråling”), der bærer energi og kan opvarme andre genstande, som de rammer. I løs forstand kan du tænke på elektromagnetiske bølger som overførsel af varme fra et objekt til det næste. Selvom strengt taget, når bølgerne rejser, bærer de kun elektromagnetisk feltenergi og ikke varme. Varmen genereres, når bølgerne absorberes af stof.,
- ledning: når et varmt objekt er i direkte kontakt med et andet objekt, kan varmen passere direkte fra det ene objekt til det andet gennem de berøringsflader.
- konvektion. Når en væske som luft eller vand berører en varm genstand, kan den varme op og derefter bevæge sig i bulk som en væske, hvorved varmen hurtigt transporteres til nye steder. Varmluftstigning er et almindeligt eksempel på varmekonvektion. Af denne grund har “varme” og “varm luft” en tendens til at forveksles med hinanden.
termisk stråling har tendens til at sprede sig i alle retninger og ikke bare op., Når du står et par skridt tilbage fra et stort lejrbål, leveres det meste af den varme, du modtager, til dig via termisk stråling. Selvom den varme luft i lejrbålens flamme bevæger sig for det meste opad, har den termiske stråling ikke noget problem at komme ud sidelæns og ramme dig. Den termiske stråling fra et lejrbål spreder sig i alle retninger, så du kan føle, at det opvarmer dig, uanset hvor du står (så længe du er tæt nok). Sollys, der opvarmer dig, er et andet eksempel på termisk stråling., Sollyset har ikke noget problem at rejse ud i alle retninger gennem rummet og komme ned gennem Jordens atmosfære for at ramme dig.
varme rejser ved ledning kan også rejse i alle retninger. Udført varme har en tendens til at bevæge sig mest i den retning, hvor der er den største temperaturgradient, og i den retning, hvor materialet har den højeste termiske ledningsevne. Med andre ord, varme, der udføres, rejser stærkest til regioner, der er de koldeste, langs stier, hvor varmen møder den mindste modstand., Hvis du lægger en lang metalstang ned diagonalt, så dens øverste ende ligger i en flamme, og dens nederste ende er på jorden, vil varmen fra flammen ikke have noget problem at rejse ned ad stangen til den nederste ende via ledning.
Varmerejser ved konvektion kan også bevæge sig i alle retninger, men det har tendens til at bevæge sig for det meste sidelæns og opad, hvis naturlige konvektionsstrømme får lov til at danne sig i væsken., Væsker som luft og vand bliver typisk mindre tætte, når de opvarmes, hvilket får dem til at blive skubbet sidelæns og opad af den koldere, mere tætte væske omkring dem, der trækkes stærkere ned af tyngdekraften. Men det er ikke altid tilfældet. Når vandet forbliver under 4 Cel Celsius, bliver det faktisk mere tæt, når det opvarmes. Det betyder, at det varmere vand i en kold vinterdam synker ned til bunden. Så selv for noget så simpelt som vand, rejser varme under konvektion ikke altid op.
konvektion kan også drives af mere end bare tyngdekraft., I en roterende referenceramme, såsom en centrifuge eller en drejeskive, kan centrifugalkraft blive den dominerende kraft. Når dette er tilfældet, vil de mindre tætte væsker (typisk de varmere) konvektere mod rotationscentret under påvirkning af centrifugalkraften, og de mere tætte væsker (typisk de koldere) vil konvektere væk fra rotationscentret. Denne situation kan let verificeres. Placer et tændt stearinlys i en åben glaskrukke (for at forhindre, at det blæser ud), og anbring dem oven på drejeskiven., Når drejeskiven drejer, vil du se lysets flamme pege mod rotationscentret i stedet for opad. Som et andet eksempel kan konvektion tvinges af fans og pumper. Varm luft har ikke noget problem med at gå ned, hvis der er en ventilator, der blæser den i den retning.
sammenfattende kan varme rejse i alle retninger. Den retning, som varmen rejser, afhænger stærkt af situationen. Desuden kan selv varm luft rejse i alle mulige retninger og ikke bare op. Varm luft rejser kun op, når tyngdekraften er den dominerende kraft på arbejdspladsen.,
emner: ledning, konvektion, elektromagnetisme, energi, varme, varm luft, lys, stråling, termisk stråling, termodynamik