μιλήστε για το θέμα θερμότητα μπορεί ακόμα να προκαλεί σύγχυση σε μερικούς ανθρώπους. Στη θερμολογία, η θερμότητα συνδέεται με τη μεταφορά θερμικής ενέργειας από ένα σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας σε ένα σώμα χαμηλότερης θερμοκρασίας, δηλαδή, η θερμότητα είναι ενέργεια κατά τη μεταφορά. Για καλύτερη αφομοίωση, ας δούμε το ακόλουθο παράδειγμα:
Ας φανταστούμε ότι, σε ένα απομονωμένο σύστημα (για παράδειγμα σε ένα κουτί Styrofoam), τοποθετήθηκαν δύο αντικείμενα. Αντικείμενο Α, σε θερμοκρασία 200 ° C. και αντικείμενο Β, σε θερμοκρασία 20 ° C. Σύμφωνα με τον μηδενικό νόμο της θερμοδυναμικής, με την πάροδο του χρόνου, η θερμοκρασία του αντικειμένου Α μειώνεται ενώ ότι η θερμοκρασία του αντικειμένου Β αυξάνεται, έως ότου οι δύο φτάσουν στην ίδια θερμοκρασία, παραμένοντας σε ισορροπία θερμικός. Η ενέργεια που έχει μεταφερθεί από το αντικείμενο Α στο αντικείμενο Β ονομάζεται θερμότητα ή θερμική ενέργεια.
Χάρτης μυαλού: Θερμότητα
* Για να κατεβάσετε τον χάρτη μυαλού σε PDF, Κάντε κλικ ΕΔΩ!
Μετάδοση θερμότητας
Για να ανταλλάσσεται η θερμότητα, πρέπει να μεταφέρεται από τη μία περιοχή στην άλλη μέσω του ίδιου του σώματος ή από το ένα σώμα στο άλλο. Υπάρχουν τρεις διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας που μελετήθηκαν στη θερμολογία, είναι: αγωγή, μεταφορά και ακτινοβόληση. Η ακτινοβολία είναι η διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που δεν χρειάζονται μέσο για να διαδώσει, ενώ ότι η αγωγή και η μεταφορά είναι διαδικασίες μεταφοράς που απαιτούν ένα υλικό μέσο έως διαδίδω.
Οδήγηση
Όταν δύο σώματα με διαφορετικές θερμοκρασίες έρχονται σε επαφή, τα μόρια του θερμότερου σώματος, που συγκρούονται με τα μόρια του ψυχρότερου σώματος, μεταφέρουν ενέργεια σε αυτό. Αυτή η διαδικασία αγωγής θερμότητας ονομάζεται αγωγιμότητα. Στην περίπτωση των μετάλλων, εκτός από τη μετάδοση ενέργειας από άτομο σε άτομο, υπάρχει η μετάδοση ενέργειας από ελεύθερα ηλεκτρόνια, δηλαδή, τα ηλεκτρόνια είναι περισσότερο μακριά από τον πυρήνα και οι οποίοι είναι πιο αδύναμα συνδεδεμένοι με τους πυρήνες, έτσι αυτά τα ηλεκτρόνια, που συγκρούονται μεταξύ τους και με άτομα, μεταφέρουν ενέργεια αρκετά ευκολία. Για το λόγο αυτό, το μέταλλο μεταφέρει θερμότητα πιο αποτελεσματικά από άλλα υλικά.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Μεταγωγή
Όπως το μέταλλο, τα υγρά και τα αέρια είναι καλοί αγωγοί θερμότητας. Ωστόσο, μεταφέρουν θερμότητα με διαφορετικό τρόπο. Αυτό το σχήμα ονομάζεται μεταγωγή. Αυτή είναι μια διαδικασία που αποτελείται από κινούμενα μέρη του υγρού μέσα στο ίδιο το υγρό. Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε ένα δοχείο που περιέχει νερό σε αρχική θερμοκρασία 4 ° C. Γνωρίζουμε ότι το νερό πάνω από 4ºC επεκτείνεται, οπότε όταν βάζουμε αυτό το δοχείο πάνω από μια φλόγα, το μέρος του Κάτω από το νερό θα επεκταθεί, έχοντας μειωθεί η πυκνότητά του, και έτσι, σύμφωνα με την Αρχή του Αρχιμήδη, θα αυξηθεί. Το ψυχρότερο και πυκνότερο μέρος θα κατέβει, σχηματίζοντας τα ρεύματα μεταφοράς. Ως παράδειγμα μεταφοράς, έχουμε το ψυγείο, το οποίο έχει στην κορυφή του καταψύκτη του. Ο κρύος αέρας γίνεται πυκνότερος και κατεβαίνει, ο αέρας κάτω, θερμότερος, ανεβαίνει.
Ακτινοβολία
Μπορούμε να πούμε ότι η θερμική ακτινοβόληση είναι η πιο σημαντική διαδικασία, καθώς χωρίς αυτήν, η ζωή στη Γη θα ήταν πρακτικά αδύνατη. Με την ακτινοβολία η θερμότητα που απελευθερώνεται από τον Ήλιο φτάνει στη Γη. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι ότι όλα τα σώματα εκπέμπουν ακτινοβολία, δηλαδή εκπέμπουν κύματα ηλεκτρομαγνητικά, των οποίων τα χαρακτηριστικά και η ένταση εξαρτώνται από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται το σώμα και της θερμοκρασίας σας. Επομένως, η διαδικασία εκπομπής ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ονομάζεται ακτινοβολία. Το θερμό είναι ένα καλό παράδειγμα θερμικής ακτινοβολίας. Το εσωτερικό μέρος είναι ένα γυάλινο μπουκάλι με διπλούς τοίχους, με σχεδόν κενό μεταξύ τους. Αυτό καθιστά δύσκολη τη μετάδοση θερμότητας μέσω αγωγής. Το εσωτερικό και το εξωτερικό της φιάλης αντικατοπτρίζονται για να αποτρέπεται η ακτινοβολία μετάδοσης θερμότητας.
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
* Χάρτης μυαλού από τον Rafael Helerbrock
Μεταπτυχιακό στη Φυσική
