Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan rejser varme gennem hver stofstilstand?

Sådan rejser varme gennem de forskellige tilstande af stof:

faste stoffer:

* ledning: Varme bevæger sig primært gennem faste stoffer ved ledning. Dette er overførslen af ​​termisk energi gennem direkte kontakt mellem molekyler. Som partikler i en solid vibrat støder de på deres naboer og overfører kinetisk energi. Metaller er fremragende ledere på grund af deres frie elektroner.

* konvektion: Konvektion spiller en meget mindre rolle i varmeoverførsel gennem faste stoffer. Det kræver bevægelse af væsker, som faste stoffer mangler.

* Stråling: Faststoffer kan også overføre varme gennem stråling, som er emissionen af ​​elektromagnetiske bølger. Dette er mindre betydningsfuldt for faste stoffer sammenlignet med væsker og gasser.

væsker:

* ledning: Væsker er generelt dårligere varmeledere end faste stoffer, fordi deres molekyler er mere løst pakket, hvilket fører til mindre hyppige kollisioner.

* konvektion: Konvektion er den primære måde, hvorpå varme bevæger sig gennem væsker. Når en væske opvarmes, bliver dens molekyler mindre tætte og stigende, mens køligere, tættere væske dræner for at tage sin plads. Dette skaber en kontinuerlig cyklus af cirkulation, overførsel af varme.

* Stråling: I lighed med faste stoffer kan væsker også overføre varmen gennem stråling.

Gasser:

* ledning: Ledning er den mindst effektive metode til varmeoverførsel i gasser på grund af de store afstande mellem molekyler.

* konvektion: Konvektion er yderst effektiv i gasser. Varme, mindre tætte gasstigninger, mens køligere, tættere gas dræner, skaber konvektionsstrømme, der overfører varme.

* Stråling: Gasser, især dem med komplekse molekyler, kan effektivt overføre varme gennem stråling.

her er en simpel analogi:

* fast: Forestil dig en række mennesker, der holder hænder. Når en person begynder at ryste, bevæger vibrationen sig ned ad linjen gennem håndholdningen. Dette er som ledning i et fast stof.

* væske: Forestil dig en mængde mennesker, hvor folk kan bevæge sig rundt. Hvis du opvarmer et område, bevæger disse mennesker sig rundt og spreder sig og bærer varmen med sig. Dette er som konvektion i en væske.

* gas: Forestil dig en gruppe balloner, der flyder i luften. Hvis du opvarmer en ballon, udvides den og stiger og bærer varmen med den. Dette er som konvektion i en gas.

Nøglepunkter:

* ledning: Det primære middel til varmeoverførsel i faste stoffer, der involverer direkte kontakt mellem molekyler.

* konvektion: Den dominerende tilstand af varmeoverførsel i væsker og gasser, der involverer væskernes bevægelse.

* Stråling: Overførsel af varme gennem elektromagnetiske bølger, der er relevante i alle tilstande, især gasser.