Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt thermische energie overgedragen tussen deeltjes?

Thermische energie wordt voornamelijk over de deeltjes overgebracht door drie mechanismen:

1. Geleiding:

* Direct contact: Dit gebeurt wanneer deeltjes met elkaar botsen. De heter deeltjes hebben meer kinetische energie, die ze tijdens botsingen naar de koudere deeltjes overbrengen.

* Materialen: Geleiding is efficiënter in vaste stoffen en vloeistoffen als gevolg van de nadere nabijheid van deeltjes, waardoor frequentere botsingen mogelijk zijn. Gassen zijn minder efficiënte geleiders.

* Voorbeelden: Door een metalen staaf aan één uiteinde te verwarmen, zal de hitte langs de staaf door geleiding reizen. Het aanraken van een hete kookplaats draagt ​​warmte over op je hand via geleiding.

2. Convectie:

* vloeistofbeweging: Dit omvat de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen of gassen) als gevolg van dichtheidsverschillen. Hottere vloeistoffen zijn minder dicht en stijgen, terwijl koelere vloeistoffen dichter zijn en zinken, waardoor een cyclische stroom ontstaat.

* Voorbeelden: Kokend water, waar heet water stijgt en koelere waterzinkmachines, waardoor convectiestromen ontstaan. De wind is een voorbeeld van convectie in de atmosfeer.

3. Straling:

* elektromagnetische golven: Dit omvat de overdracht van thermische energie door elektromagnetische golven, voornamelijk infraroodstraling. Alle objecten stoten straling uit, met de hoeveelheid en golflengte afhankelijk van hun temperatuur.

* Voorbeelden: De hitte van de zon die de aarde bereikt, een kampvuur dat je opwarmt en de hitte die je voelt van een radiator.

Samenvattend:

* geleiding: Warmteoverdracht door direct contact en botsingen.

* convectie: Warmteoverdracht door de beweging van vloeistoffen.

* Straling: Warmteoverdracht door elektromagnetische golven.

Deze drie mechanismen werken samen om thermische energie in verschillende situaties over te dragen. Een pot water op een kookplaat ontvangt bijvoorbeeld warmte door geleiding (van de kookplaat naar de pot), convectie (binnen het water zelf) en straling (van het fornuis tot het water).