Kategori: fysik Publicerad: 10 juli 2014

Public Domain Image, källa: Christopher S. Baird.

värme stiger inte, varmluft gör (vanligtvis). Värme kan spridas i alla riktningar. Det finns tre huvudsakliga sätt för värme att resa:

1. strålning: alla våglängder av elektromagnetiska vågor, inklusive ljus, bär energi., När de elektromagnetiska vågorna träffar ett objekt absorberas de delvis och den energi som vågorna bärs omvandlas till värme i objektet. Heta föremål avger också elektromagnetiska vågor (”termisk strålning”) som bär bort energi och kan värma upp andra föremål som de träffar. I en lös mening kan du tänka på elektromagnetiska vågor som att överföra värme från ett objekt till nästa. Även om, strängt taget, när vågorna reser, bär de bara elektromagnetisk fältenergi och inte värme. Värmen genereras när vågorna absorberas av materia.,
2. ledning: när ett hett föremål är i direkt kontakt med ett annat objekt kan värmen passera direkt från det ena objektet till det andra genom de rörande ytorna.
3. konvektion. När en vätska som luft eller vatten vidrör ett hett föremål, det kan värma upp och sedan flytta i bulk som en vätska, och därmed bära värmen snabbt till nya platser. Varmluftsuppgång är ett vanligt exempel på värmekonvektion. Av denna anledning tenderar” värme” och ”varm luft” att förväxlas med varandra.

termisk strålning tenderar att sprida sig i alla riktningar och inte bara upp., När du står några steg tillbaka från en stor lägereld levereras det mesta av värmen du får till dig via termisk strålning. Även om den varma luften av lägereldens flamma reser mestadels uppåt, har den termiska strålningen inga problem att komma ut i sidled och slå dig. Den termiska strålningen av en lägereld sprider sig i alla riktningar, så att du kan känna att det värmer dig oavsett var du står (så länge du är tillräckligt nära). Solljus Uppvärmning du upp är ett annat exempel på termisk strålning., Solljuset har inga problem att resa ut i alla riktningar genom rymden och komma ner genom jordens atmosfär för att slå dig.

värme som färdas genom ledning kan också resa i alla riktningar. Genomförd värme tenderar att resa mest i den riktning där det finns den största temperaturgradienten, och i den riktning där materialet har den högsta värmeledningsförmågan. Med andra ord reser värme som utförs starkast till regioner som är kallaste, längs vägar där värmen möter minst motstånd., Om du lägger en lång metallstav ner diagonalt, så att dess övre ände ligger i en flamma, och dess nedre ände är på marken, kommer värmen från lågan har inga problem att resa ner stången till den nedre änden via ledning.

värme som reser genom konvektion kan också röra sig i alla riktningar, men det tenderar att röra sig mestadels i sidled och uppåt om naturliga konvektionsströmmar får bildas i vätskan., Vätskor som luft och vatten blir vanligtvis mindre täta när de värms upp, vilket gör att de skjuts i sidled och uppåt av den kallare, tätare vätskan runt dem som dras starkare ner av gravitationen. Men det här är inte alltid fallet. När vattnet stannar under 4 ° Celsius blir det faktiskt tätare när det värms upp. Det betyder att i en kall vinterdamm sjunker det varmare vattnet ner till botten. Så även för något så enkelt som vatten, reser värme som reser under konvektion inte alltid upp.

konvektion kan också drivas av mer än bara gravitation., I en roterande referensram som en centrifug eller en skivspelare kan centrifugalkraften bli den dominerande kraften. När så är fallet kommer de mindre täta vätskorna (vanligtvis de varmare) att konvehera mot rotationscentrum under påverkan av centrifugalkraften, och de mer täta vätskorna (vanligtvis de kallare) kommer att konvehera bort från rotationscentrum. Denna situation kan enkelt verifieras. Placera ett tänt ljus i en öppen glasburk (för att hålla den från att blåsa ut) och placera dem ovanpå skivspelaren., När skivspelaren vänder, kommer du att se ljusets flamma punkt mot mitten av rotation i stället för uppåt. Som ett annat exempel kan konvektion tvingas av fläktar och pumpar. Varmluft har inga problem att gå ner om det finns en fläkt blåser den riktningen.

Sammanfattningsvis kan värme färdas i alla riktningar. Den riktning som värmen reser beror starkt på situationen. Dessutom kan även varm luft resa i alla möjliga riktningar och inte bara upp. Varmluft reser bara upp när gravitationen är den dominerande kraften på jobbet.,

ämnen: ledning, konvektion, elektromagnetism, energi, värme, varmluft, ljus, strålning, termisk strålning, termodynamik