porozmawiaj o temacie ciepło dla niektórych nadal może to być mylące. W termologii ciepło jest powiązane z transferem energii cieplnej z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze, to znaczy ciepło jest energią w drodze. Dla lepszej asymilacji przejdźmy do następującego przykładu:
Wyobraźmy sobie, że w izolowanym systemie (np. w pudle styropianowym) umieszczono dwa obiekty. Obiekt A w temperaturze 200°C; i obiekt B, w temperaturze 20°C. Zgodnie z zerową zasadą termodynamiki z czasem temperatura obiektu A spada, podczas gdy że temperatura obiektu B rośnie, aż oba osiągną tę samą temperaturę, pozostając w równowadze termiczny. Energia, która została przekazana z obiektu A do obiektu B, nazywana jest ciepłem lub energią cieplną.
Mapa myśli: ciepło
*Aby pobrać mapę myśli w formacie PDF, Kliknij tutaj!
Przenikanie ciepła
Aby ciepło mogło być wymieniane, musi być przekazywane z jednego obszaru do drugiego przez samo ciało lub z jednego ciała do drugiego. W termologii badane są trzy procesy wymiany ciepła: przewodzenie, konwekcja i napromienianie. Napromieniowanie to propagacja fal elektromagnetycznych, które nie potrzebują ośrodka do rozchodzenia się, podczas gdy że przewodzenie i konwekcja są procesami transferowymi, które wymagają medium materialnego do propagować.
Napędowy
Kiedy stykają się dwa ciała o różnych temperaturach, cząsteczki ciała gorętszego, zderzając się z cząsteczkami ciała chłodniejszego, przekazują mu energię. Ten proces przewodzenia ciepła nazywa się przewodzeniem. W przypadku metali, oprócz przenoszenia energii z atomu na atom, występuje transmisja energii przez elektrony swobodne, czyli to elektrony są bardziej od jądra i które są słabiej związane z jądrami, więc te elektrony, zderzając się ze sobą i z atomami, przekazują sporo energii łatwość. Z tego powodu metal przewodzi ciepło wydajniej niż inne materiały.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Konwekcja
Podobnie jak metal, ciecze i gazy są dobrymi przewodnikami ciepła. Jednak przekazują ciepło w inny sposób. Ten kształt nazywa się konwekcja. Jest to proces polegający na przemieszczaniu części płynu w samym płynie. Rozważmy na przykład naczynie zawierające wodę o początkowej temperaturze 4°C. Wiemy, że woda powyżej 4ºC rozszerza się, więc gdy postawimy to naczynie nad płomieniem, część pod wodą będzie się rozszerzać, mając zmniejszoną gęstość, a zatem, zgodnie z zasadą Archimedesa, powstanie. Najzimniejsza i najgęstsza część opadnie, tworząc prądy konwekcyjne. Jako przykład konwekcji mamy lodówkę, która ma na górze zamrażarkę. Zimne powietrze gęstnieje i opada, powietrze w dole, cieplejsze, podnosi się.
Naświetlanie
Można powiedzieć, że napromienianie termiczne jest najważniejszym procesem, bez którego życie na Ziemi byłoby praktycznie niemożliwe. To przez promieniowanie ciepło uwalniane przez Słońce dociera do Ziemi. Innym ważnym czynnikiem jest to, że wszystkie ciała emitują promieniowanie, to znaczy emitują fale elektromagnetyczny, którego charakterystyka i intensywność zależą od materiału, z którego wykonany jest korpus oraz swojej temperatury. Dlatego proces emitowania fal elektromagnetycznych nazywany jest napromieniowaniem. Termos jest dobrym przykładem napromieniowania termicznego. Wewnętrzna część to szklana butelka o podwójnych ściankach, pomiędzy którymi znajduje się prawie próżnia. Utrudnia to przenoszenie ciepła przez przewodzenie. Wewnątrz i na zewnątrz butelki są lustrzane odbicie, aby zapobiec promieniowaniu ciepła.
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
*Mapa myśli Rafaela Helerbrocka
Magister fizyki
