Termisk energi går fra ett sted til et annet under varmeoverføring. All materie overfører varme fordi atomer og molekyler har dynamisk og termisk energi av natur. Varmeoverføring er strømmen av varme som et resultat av en temperaturforskjell mellom et system og dets omgivelser. Temperatur og varmebevegelse er de grunnleggende prinsippene for varmeoverføring. Det er tre forskjellige typer varmeoverføring avhengig av typen medium som brukes til å formidle varme, det vil si: ledning, konveksjon og stråling. Ledning er direkte overføring av varmeenergi og konveksjon er bevegelse av varme forårsaket av selve bevegelsen av materie, mens stråling er overføring av energi ved hjelp av elektromagnetiske bølger.
Hva er ledning?
I faste gjenstander er det en form for varmeoverføring som kalles ledning. Det kan forklares som en prosess der varme overføres direkte fra ett molekyl til et annet; molekylene beveger seg ikke i seg selv, bare vibrerer mer eller mindre raskt mot hverandre. Ledning er en lengre prosess enn konveksjon eller stråling fordi den trenger molekyler for å komme i kontakt med hverandre. Energitette atomer og molekyler kolliderer med andre partikler oftere og har mer dynamisk energi. De er varme. En liten mengde energi overføres under kollisjonen av varme og kjølige stoffer og deretter drives ledning ut.
Eksempler
- Varmer opp en panne på brenneren.
- Når du stryker klær, får fiberen varme fra strykejernet.
- Vann varmes opp ved å settes inn med en varm drivkraft av jern.
- Å komme i kontakt med en rykende kaffekopp.
- Håndflaten din blir avkjølt av is.
Hva er konveksjon?
Konveksjon er overføring av varme fra et sted til et annet muliggjort av flyten av væsker eller væsker, og det skjer i både væsker og gasser. Væske utvider seg og mister tetthet når den varmes opp. Når den beveger seg oppover, skyver den oppvarmede væsken ned mot varmekilden, og skiller den kalde væsken som var over den. Væske vil hele tiden bevege seg fra et område med høy varme til lav varme når den kalde væsken varmes opp og stiger oppover.
Eksempler
string sammenligne java
- Bruke en brenner til å varme opp vann.
- Land- og havbris
- I motsetning til en ovn som kun bruker varmekomponenter eller en gassflamme, sirkulerer en konveksjonsovn oppvarmet luft mens den tilbereder mer likt.
- Varm luft stiger, avkjøles og senkes.
- Issmelting.
Hva er stråling?
Både konveksjon og ledning krever et transportmiddel for å overføre varme. Til sammenligning er stråling en form for varmeoverføring der det ikke dannes fysisk kontakt mellom de to tingene. Stråling er navnet på varmeoverføringsprosessen der et transportmiddel ikke er nødvendig. Siden varme ikke passerer gjennom molekyler, henspiller det på bevegelsen av varme i bølger. Varme kan overføres mellom gjenstander uten at de kommer i nær kontakt. Denne metoden for å flytte varme involverer elektromagnetisk stråling.
Eksempler
- Varme utstråles inn i et område av peiser.
- Huden din blir varmet opp av solens stråling.
- komforten du opplever nært bål eller komfyr.
- Lyset som en glødepære produserer.
- Den termiske energien i maten økes av mikrobølgestrålingen som en mikrobølgeovn produserer.
Forskjellen mellom ledning, konveksjon og stråling
Grunnlag for sammenligning | Ledning | Konveksjon | Stråling |
|---|---|---|---|
| Definisjon | Ledning er en prosedyre hvor varme overføres mellom objekter gjennom fysisk kontakt. | Konveksjon er den typen varmeoverføring der det er en energitransformasjon i væsken. | Stråling refererer til prosessen der varme overføres mellom ting uten direkte fysisk berøring. |
| Varmeoverføring | En kropp eller gjenstand med høy temperatur vil overføre varme til en med lav temperatur. | Et område med lav tetthet overfører varme til et sted med høy tetthet. | Atomer og forbindelser overfører energi gjennom sine spinnende og vibrerende bevegelser. |
| Hastighet for varmeoverføring | Sakte sammenlignet med konveksjon og stråling. | Raskere enn ledning, men langsommere enn stråling. | Raskest sammenlignet med ledning og konveksjon. |
| Temperatureffekt | Fortsetter til begge elementenes temperaturer er de samme. | Denne varmeoverføringen fortsetter så lenge det er en temperaturforskjell. | Så lenge det er energi å avgi, fortsetter overføringen. |
| Oppstår gjennom | Varm faste stoffer. | Væsker eller væsker eller gasser. | Elektromagnetisk bølge |
| Årsaken | På grunn av en temperaturendring. | På grunn av forskjeller i tetthet. | Alle ting produserer dette fenomenet når temperaturen overstiger 0 K. |
| Lov om refleksjon og brytning. | Følger ikke. | Følger ikke. | Det følger. |
| Faktorer som påvirker | Temperatur og kinetisk energi. | Tettheten av væsker. | Temperatur. |
| Eksempel | Varmer opp en panne på brenneren. | Issmelting. | Lyset som en glødepære produserer. |