熱交換。 熱交換はどのように行われますか?

ミルクをテーブルの上に温めたままにしておくと、しばらくすると温かくなることに気づいたかもしれません。 逆に、冷たい炭酸飲料を一杯置いておくと、暑くなりますね! なんでこんなことが起こっているの? なぜ冷たいものは熱くなり、熱いものは冷たくなるのですか?

上手、 温度変化, そして 風邪 として知られている科学によって研究された私たちの日々の現象です 熱力学. この単語はギリシャ語に由来し、それを分割すると、次のようになります。

期間 手段 "熱"

ダイナミクス手段 "移動"

したがって、非常に簡単に言えば、熱力学は 「熱の動き」。

ミルクとソーダはから作られています 分子、小さな粒子です。 下の図に示すように、これらの分子は常に動き回っており、一方から他方へと移動しています。 以下に示す移動分子は水の分子です。


動く水の分子

彼らが寒い場合、それは彼らが低エネルギーを持っていることを意味し、したがって非常にゆっくりと動きます。しかし、これらの分子がエネルギーを得ると、それらは熱くなります。つまり、より高い温度になり、非常に速く動き始めます。

私たちの周りの空気も、窒素ガス分子(N2)および酸素ガス(O2).


カップの周りの空気、液体の蒸気、カップ内の液体自体はすべて、一定の動きをする分子で構成されています。

つまり、液体中の分子が空気中の分子と接触するのです。 これらの分子が衝突する(互いにぶつかる)と、速い分子(熱い液体)はエネルギーを失い、ゆっくりと動き始めます。 一方、動きが鈍かった分子はエネルギーを獲得し、速くなります。

エネルギーは高温の液体から空気に移動します。冷たい冷媒のように液体が冷たい場合は、逆のプロセスが発生し、エネルギーが空気から冷たい液体に伝達されます。 これらのプロセスは、 熱交換。

熱は、熱エネルギーと呼ばれるエネルギーの一形態であり、高温システムから低温システムに伝達されます。また。

この熱交換は、最初に液体の表面の分子間で行われ、次にそれらの下の分子に到達します。 このプロセス 2つ(液体と空気)が同じエネルギーの状態に達するまで発生します。 熱バランス.

言い換えれば、結果として、時間の経過とともに、すべての分子が同じ速度で移動します。つまり、液体は周囲の空気と同じ温度になります。

これも説明します あなたがそれを吹くとき、なぜ熱いミルクがより速く冷えるのか. ミルクを吹き付けることで、ミルク分子と衝突する空気分子の量を増やしています。 したがって、ミルクが静止していて、その表面分子だけが空気分子と接触した場合よりも多くの熱交換が行われます。


ミルクを吹くと、より多くの空気分子と接触するため、より速く冷却されます。


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

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