Hvorfor stiger varme i et fast stof?

Varmeoverførsel i faste stoffer:

* ledning: Varmeoverførsel i faste stoffer forekommer primært gennem ledning. Dette betyder, at varmeenergi overføres fra et molekyle til en anden gennem direkte kontakt. Vibrerende molekyler overfører deres energi til deres naboer.

* Ingen bulkbevægelse: I modsætning til væsker har faste stoffer ikke fritflydende molekyler. Molekylerne i et fast stof er tæt pakket og vibrerer rundt om faste positioner. Der er ingen signifikant bulkbevægelse af selve materialet, som de stigende strømme, du ser i væsker og gasser.

Hvorfor ser det ud til, at varme stiger:

Ideen om, at varme stiger, kommer fra vores erfaring med væsker. I væsker og gasser er varmere regioner mindre tætte end koldere regioner. Denne forskel i densitet får det varme materiale til at stige og det kolde materiale til at synke, hvilket skaber konvektionsstrømme.

Eksempler:

* en metalstang: Hvis du opvarmer den ene ende af en metalstang, spreder varmen gradvist langs stangen gennem ledningen. Molekylerne i den opvarmede ende vibrerer mere kraftigt og overfører deres energi til deres naboer. Hele stangen når til sidst en ensartet temperatur, men der vil ikke være nogen opadgående bevægelse af selve materialet.

* en varmplade: Når du placerer en gryde på en varmplade, overføres varmen fra pladen til gryden gennem ledningen. Gryden opvarmer derefter maden inde, igen gennem ledning.

Key Takeaway:

Varmeoverførsel i faste stoffer er primært ved ledning. Mens varme kan sprede sig over det faste stof, er der ingen opadgående bevægelse af selve materialet, som du ser med konvektion i væsker.