Hvad sker der, når to genstande og ved forskellige temperaturer berører?

Når to genstande ved forskellige temperaturer berører, varmeenergioverførsler fra det varmere objekt til det koldere objekt Indtil de når termisk ligevægt. Denne proces styres af lovene om termodynamik, specifikt zeroth -loven om termodynamik , der siger, at to genstande i termisk ligevægt med en tredje genstand også er i termisk ligevægt med hinanden.

Her er en sammenbrud af, hvad der sker:

1. Temperaturforskel: Den oprindelige temperaturforskel mellem de to objekter skaber en termisk gradient .

2. Varmeoverførsel: Varmeenergi strømmer naturligt fra områder med højere temperatur til områder med lavere temperatur. Dette kan forekomme gennem tre mekanismer:

* ledning: Varmeoverførsel gennem direkte kontakt mellem molekyler. For eksempel, når du holder en varm kop kaffe, bliver din hånd varm på grund af ledning.

* konvektion: Varmeoverførsel gennem bevægelse af væsker (væsker eller gasser). For eksempel stiger en varmluftsballon, fordi den opvarmede luft er mindre tæt og stiger, med den med den.

* Stråling: Varmeoverførsel gennem elektromagnetiske bølger. For eksempel varmer solen jorden gennem stråling.

3. Termisk ligevægt: Varmeoverførslen fortsætter, indtil de to objekter når den samme temperatur. Denne tilstand er kendt som termisk ligevægt . På dette tidspunkt er der ingen yderligere nettooverførsel af varmeenergi mellem objekterne.

Faktorer, der påvirker varmeoverførsel:

* Temperaturforskel: Jo større temperaturforskel er, jo hurtigere er varmeoverførslen.

* overfladeareal: Større overfladeareal øger hastigheden for varmeoverførsel.

* Materielle egenskaber: Forskellige materialer udfører varme i forskellige hastigheder (f.eks. Foretager metal varme bedre end træ).

* Tid: Jo længere objekterne er i kontakt, jo mere overføres varme.

Eksempel:

Forestil dig at lægge et koldt stykke metal i en varm kop kaffe. Varmen fra kaffen flyder ind i metallet, indtil metallet og kaffen er ved den samme temperatur. Metallet bliver varmere, og kaffen bliver lidt køligere.