Prosessen med Heat Transfer

molekylær aktivitet

Varmeoverføring er en prosess for termisk energi bevegelse. Den er styrt av vitenskapelige lover som dikterer, i sammendraget, at en slik energi vil også søke likevekt, og flytte fra stoffer med høy energi til stoffer med lav energi, prøver å gjøre sin termisk energi lik. Termisk energi er vanligvis målt ved hjelp av temperaturen, noe som viser at energi strømmer i et forsøk på å gjøre stoffer samme temperatur. Varme fra varme gjenstander vil strømme til kaldt objekter i et forsøk på å oppnå balanse, kjent som termodynamisk likevekt. Kald, på den annen side, er ganske enkelt en tilstand av lav termisk energi fra gjenstandene som omgir den, og ikke kan "bevege seg" på samme måte som varme.

På et molekylært nivå, viser termisk energi som kinetisk energi av molekyler. Hot molekyler vibrerer med energi, spretter av hverandre lettere og beveger seg raskt gjennom rommet. Dette er fordi deres atomer har en stor mengde av elektroner, en nøkkelkomponent av kinetisk energi. I varme materialer, hvor mange elektroner er til stede og flytte rundt, disse atomene har elektronene som hopper opp til høyere nivåer og til tider hoppe unna atom, søker et annet atom til å delta. Skikkelig kontrollert, kan disse ladede elektronstrømmer blir elektrisk strøm, men i de fleste naturlig oppvarmede stoffer elektroner er vanligvis inneholdt, opptatt hoppe opp nivåer og gjøre sine molekyler vibrerer på en raskere hastighet.

Heat Movement

Termisk energi er alltid i bevegelse. Uansett hvilken substans er oppvarmet, er det alltid et annet sted for varmen å bevege seg, med mindre alle tilgjengelige stoffer som er den samme temperatur og likevekt er nådd. Dette gjelder særlig på jorden, hvor termisk energi er konsentrert i bestemte steder, selv om enkelte stoffer klarer å holde på sine varme lenger enn andre. Stoffer med tilsvarende temperatur vil utveksle varme mer tregt, mens stoffer med en stor temperaturforskjell, slik som luft og ild, vil utveksle varme meget raskt. Noen stoffer kan holde på varmen lenger enn andre. Vann, for eksempel, holder varmen i lengre perioder enn metall.

Tre typer termisk overføring

Prosessen som termisk varme bruker til å bevege seg gjennom en substans og mellom en substans og en annen er i det vesentlige den samme, men forskere har delt varmeoverføring inn i tre forskjellige kategorier basert på hvor bevegelsen av varme. Den første type varmeoverføring er ledning, hvori molekylene overfører varmeenergi ved direkte kontakt. De kolliderer med molekyler av en mindre aktiv substans, og energien som strømmer fra den varme molekylet til den kjøligere molekylet. Når du trykker på en oppvarmet flate som en varm stein, er conduction varmen du føler.

Konveksjon er en annen form for varmeoverføringsvæske er involvert ekspansjon. Oppvarmede væsker generelt utvide, overføre sin varme som de beveger seg. Den endelige form for varmeoverføring er stråling, gjennom hvilken varme blir ført videre av lette fotoner. Alle objekter produsere noen form for varmestråling, selv om det er en meget liten mengde. Dersom objektet og dets omgivelser er i likevekt, da de sannsynligvis utveksler samme mengde stråling med hverandre.