Mikä saa lämmön nousemaan?

Luokka: Fysiikka Julkaistu: heinäkuu 10, 2014,

Public Domain-Kuva, lähde: Christopher S. Baird.

lämpö ei nouse, kuuma ilma (yleensä). Lämpö voi levitä joka suuntaan. Lämmön kulkuun on kolme päätapaa:

  1. säteily: kaikki sähkömagneettisten aaltojen aallonpituudet, mukaan lukien valo, kuljettavat energiaa., Kun sähkömagneettiset aallot iskevät esine, ne ovat osittain imeytyy ja energiaa, että aallot kuljettaa muunnetaan lämpöä kohde. Myös kuumat kohteet säteilevät sähkömagneettisia aaltoja (”lämpösäteilyä”), jotka vievät energiaa ja voivat lämmittää muita osumia. Väljässä mielessä voi ajatella, että sähkömagneettiset aallot siirtävät lämpöä kohteesta toiseen. Tosin tarkkaan ottaen aaltojen kulkiessa ne kuljettavat vain sähkömagneettista kenttäenergiaa eivätkä lämpöä. Lämpö syntyy, kun aallot imeytyvät aineeseen.,
  2. Johtuminen: Kun yksi kuuma kohde on suorassa kosketuksessa toisen objektin, lämpö voidaan siirtää suoraan yksi kohde muiden kautta koskematta pintoja.
  3. konvektio. Kun neste, kuten ilma tai vesi, koskettaa kuumaa esinettä, se voi kuumentua ja sitten liikkua irtotavarana nesteenä, jolloin lämpö kulkeutuu nopeasti uusiin paikkoihin. Kuuma ilma nousee on yleinen esimerkki lämmön konvektio. Tästä syystä” lämpö ”ja” kuuma ilma ” sekoittuvat yleensä toisiinsa.

lämpösäteily pyrkii leviämään kaikkiin suuntiin eikä vain ylöspäin., Kun seisot muutaman askeleen taaksepäin suuresta nuotiosta, suurin osa saamastasi lämmöstä toimitetaan sinulle lämpösäteilyn kautta. Vaikka nuotion liekin kuuma ilma kulkee enimmäkseen ylöspäin, lämpösäteilyllä ei ole mitään ongelmaa tulla ulos sivuttain ja osua sinuun. Nuotion lämpösäteily leviää kaikkiin suuntiin niin, että sen tuntee lämmittävänsä riippumatta siitä, missä seisoo (kunhan on tarpeeksi lähellä). Auringonvalo lämmittää on toinen esimerkki lämpösäteilystä., Auringonvalolla ei ole mitään ongelmaa matkustaa kaikkiin suuntiin avaruuden läpi ja laskeutua maan ilmakehän läpi osumaan sinuun.

johtumalla kulkeva lämpö voi kulkea myös kaikkiin suuntiin. Suorittaa lämpö pyrkii matkustaa kaikkein suuntaan sinne, missä on suurin lämpötilaero, ja siihen suuntaan, jossa materiaali on korkein lämmönjohtavuus. Toisin sanoen kuumuus kulkee voimakkaimmin kylmimmille alueille pitkin polkuja, joilla lämpö kohtaa vähiten vastusta., Jos antaa pitkä metallinen tanko alas vinottain, niin että sen yläpää se sijaitsee liekki, ja sen alapäässä on päällä, lämpöä liekki ei ole ongelma matkustaa alas sauvan alapään kautta johtuminen.

Heat matkustaa konvektio voi myös liikkua kaikkiin suuntiin, mutta se ei yleensä liikkuvat enimmäkseen sivuttain ja ylöspäin, jos luonnollinen konvektio virtaukset eivät saa muodostua nestettä., Nesteitä, kuten ilman ja veden tyypillisesti tulee vähemmän tiheä, kun ne on lämmitetty, jolloin ne työnnetään sivuttain ja ylöspäin kylmempi, enemmän tiheä nestettä noin heille, että on vetänyt enemmän voimakkaasti alas painovoiman vaikutuksesta. Aina näin ei kuitenkaan ole. Kun vesi pysyy alle 4° celsiusasteessa, se itse asiassa tiivistyy lämmetessään. Tämä tarkoittaa sitä, että kylmässä talvilammessa lämpimämpi vesi vajoaa pohjaan. Kuumuus kiertokulussa ei siis aina kulje edes niin yksinkertaisesta kuin vedestä.

myös konvektiota voi ajaa muullakin kuin painovoimalla., Pyörivässä viitekehyksessä, kuten sentrifugissa tai levysoittimessa, keskipakovoima voi nousta hallitsevaksi voimaksi. Kun näin on, vähemmän tiheä nesteitä (yleensä lämpimämpi niistä) on convect kohti keskustaa kierto vaikutuksen alaisena keskipakovoiman, ja enemmän tiheä nesteitä (tyypillisesti kylmempi niistä) on convect päässä keskustasta kierto. Tilanne on helppo todentaa. Aseta valaistu kynttilä avoimeen lasipurkkiin (jotta se ei puhaltaisi ulos) ja aseta ne levysoittimen päälle., Kun Levysoitin kääntyy, näet kynttilän liekkipisteen kohti pyörimiskeskusta ylöspäin sijaan. Toisena esimerkkinä konvektio voidaan pakottaa puhaltimilla ja pumpuilla. Kuuma ilma ei ole ongelma menee alas, jos on tuuletin puhaltaa siihen suuntaan.

tiivistettynä lämpö voi kulkea kaikkiin suuntiin. Helteen kulkusuunta riippuu vahvasti tilanteesta. Lisäksi jopa kuuma ilma voi kulkea kaikenlaisiin suuntiin eikä vain ylös. Kuuma ilma nousee vain silloin, kun painovoima on vallitseva voima työssä.,

Aiheet: johtuminen, konvektio, sähkömagnetismi, energia, lämpö, kuuma ilma, valo, säteily, lämpösäteily, termodynamiikan

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *