Category: Physics Published: 10 juli 2014

Public Domain Image, source: Christopher S. Baird.

warmte stijgt niet, hete lucht stijgt (meestal). Warmte kan zich in alle richtingen verspreiden. Er zijn drie manieren om warmte te verplaatsen:

1. straling: alle golflengten van elektromagnetische golven, inclusief licht, dragen energie., Wanneer de elektromagnetische golven een object raken, worden ze gedeeltelijk geabsorbeerd en wordt de energie die de golven meedragen omgezet in warmte in het object. Ook zenden hete objecten elektromagnetische golven (“thermische straling”) uit die energie wegdragen en andere objecten die ze raken kunnen opwarmen. In een losse zin, kun je denken aan elektromagnetische golven als het overbrengen van warmte van het ene object naar het volgende. Hoewel, strikt genomen, wanneer de golven reizen, dragen ze alleen elektromagnetische veldenergie en geen warmte. De warmte wordt gegenereerd wanneer de golven worden geabsorbeerd door materie.,
2. geleiding: wanneer een heet object in direct contact staat met een ander object, kan de warmte direct van het ene object naar het andere gaan via de aanraakvlakken.
3. convectie. Wanneer een vloeistof zoals lucht of water een heet voorwerp raakt, kan het opwarmen en vervolgens in bulk als vloeistof bewegen, waardoor de warmte snel naar nieuwe locaties wordt vervoerd. Het stijgen van hete lucht is een veel voorkomend voorbeeld van warmteconvectie. Daarom worden” warmte “en” hete lucht ” vaak met elkaar verward.warmtestraling verspreidt zich in alle richtingen en niet alleen naar boven., Wanneer u een paar stappen terug staat van een groot kampvuur, wordt het grootste deel van de warmte die u ontvangt via warmtestraling aan u geleverd. Hoewel de hete lucht van de vlam van het kampvuur meestal naar boven reist, heeft de thermische straling geen probleem om er zijdelings uit te komen en je te raken. De thermische straling van een kampvuur verspreidt zich in alle richtingen, zodat je het kunt voelen verwarmen, ongeacht waar je staat (zolang je dichtbij genoeg bent). Zonlicht dat je opwarmt is een ander voorbeeld van thermische straling., Het zonlicht heeft geen probleem om in alle richtingen door de ruimte te reizen en door de atmosfeer van de aarde naar beneden te komen om jullie te raken.

   warmte reizen door geleiding kan ook reizen in alle richtingen. Geleidende warmte heeft de neiging om het meest te reizen in de richting waar er de grootste temperatuurgradiënt is, en in de richting waar het materiaal de hoogste thermische geleidbaarheid heeft. Met andere woorden, warmte die wordt uitgevoerd reist het sterkst naar gebieden die het koudst zijn, langs paden waar de warmte voldoet aan de minste weerstand., Als u een lange metalen staaf diagonaal naar beneden, zodat het bovenste uiteinde gelegen in een vlam, en het onderste uiteinde is op de grond, de warmte van de vlam zal geen probleem reizen langs de staaf naar het onderste uiteinde via geleiding.

   warmte reizen door convectie kan ook in alle richtingen bewegen, maar het heeft de neiging om meestal zijwaarts en omhoog te bewegen als natuurlijke convectiestromen worden toegestaan te vormen in de vloeistof., Vloeistoffen zoals lucht en water worden meestal minder dicht wanneer ze worden verwarmd, waardoor ze zijwaarts en omhoog worden geduwd door de koudere, meer dichte vloeistof om hen heen die sterker naar beneden wordt getrokken door de zwaartekracht. Maar dat is niet altijd het geval. Als het water onder de 4 ° Celsius blijft, wordt het dichter naarmate het opwarmt. Dit betekent dat in een koude wintervijver het warmere water naar beneden zakt. Dus zelfs voor iets simpels als water, warmte reizen onder convectie niet altijd reizen omhoog.

   convectie kan ook worden aangedreven door meer dan alleen zwaartekracht., In een roterend referentieframe, zoals een centrifuge of een draaitafel, kan centrifugale kracht de dominante kracht worden. Wanneer dit het geval is, zullen de minder dichte vloeistoffen (meestal de warmere) convecteren naar het centrum van rotatie onder invloed van de centrifugale kracht, en de meer dichte vloeistoffen (meestal de koudere) zullen convecteren weg van het centrum van rotatie. Deze situatie kan gemakkelijk worden geverifieerd. Plaats een brandende kaars in een open glazen pot (om te voorkomen dat deze uitblaast) en plaats ze op de draaitafel., Als de draaitafel draait, ziet u de vlam van de kaars naar het middelpunt van de rotatie in plaats van naar boven. Als een ander voorbeeld, convectie kan worden geforceerd door ventilatoren en pompen. Hete lucht heeft geen probleem naar beneden te gaan als er een ventilator waait het die richting.

   samengevat kan warmte zich in alle richtingen verplaatsen. De richting die de warmte beweegt hangt sterk af van de situatie. Bovendien kan zelfs hete lucht in allerlei richtingen reizen en niet alleen omhoog. Hete lucht gaat alleen omhoog als de zwaartekracht de dominante kracht is.,

   onderwerpen: geleiding, convectie, elektromagnetisme, energie, warmte, hete lucht, licht, straling, thermische straling, thermodynamica