Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe reist warmte door elke staat van materie?

Dit is hoe warmte door de verschillende toestanden van materie reist:

vaste stoffen:

* geleiding: Warmte reist voornamelijk door vaste stoffen door geleiding. Dit is de overdracht van thermische energie door direct contact tussen moleculen. Terwijl deeltjes in een vaste trillen trillen, botsen ze tegen hun buren en brengen ze kinetische energie over. Metalen zijn uitstekende geleiders vanwege hun vrije elektronen.

* convectie: Convectie speelt een zeer kleine rol bij warmteoverdracht door vaste stoffen. Het vereist de beweging van vloeistoffen, die vaste stoffen missen.

* Straling: Vaste stoffen kunnen ook warmte door straling overbrengen, wat de emissie van elektromagnetische golven is. Dit is minder belangrijk voor vaste stoffen in vergelijking met vloeistoffen en gassen.

vloeistoffen:

* geleiding: Vloeistoffen zijn over het algemeen slechtere warmtegeleiders dan vaste stoffen omdat hun moleculen meer losjes zijn verpakt, wat leidt tot minder frequente botsingen.

* convectie: Convectie is de primaire manier waarop warmte door vloeistoffen reist. Terwijl een vloeistof wordt verwarmd, worden de moleculen minder dicht en stijgen, terwijl koelere, dichtere vloeistofzinkt om zijn plaats in te nemen. Dit creëert een continue circulatiecyclus, waardoor warmte wordt overgedragen.

* Straling: Net als vaste stoffen kunnen vloeistoffen ook warmte door straling overbrengen.

gassen:

* geleiding: Geleiding is de minst effectieve methode voor warmteoverdracht in gassen vanwege de grote afstanden tussen moleculen.

* convectie: Convectie is zeer efficiënt in gassen. Warm, minder dicht gas stijgt, terwijl koelere, dichtere gaszinkmachines, waardoor convectiestromen ontstaan ​​die warmte overbrengen.

* Straling: Gassen, vooral die met complexe moleculen, kunnen warmte effectief door straling overbrengen.

Hier is een eenvoudige analogie:

* solide: Stel je een rij mensen in hand in. Wanneer een persoon begint te schudden, reist de trillingen de lijn door het handhouden. Dit is als geleiding in een vaste stof.

* vloeistof: Stel je een menigte mensen voor, waar mensen kunnen bewegen. Als je één gebied verwarmt, bewegen die mensen zich rond en verspreiden zich, waardoor de hitte met hen mee wordt. Dit is als convectie in een vloeistof.

* gas: Stel je een groep ballonnen voor die in de lucht drijven. Als je een ballon verwarmt, breidt het uit en stijgt en draagt ​​het de hitte mee. Dit is als convectie in een gas.

Sleutelpunten:

* geleiding: Het primaire middel voor warmteoverdracht in vaste stoffen, waarbij direct contact tussen moleculen betrokken is.

* convectie: De dominante wijze van warmteoverdracht in vloeistoffen en gassen, waarbij vloeistoffen worden overgebracht.

* Straling: De overdracht van warmte door elektromagnetische golven, relevant in alle staten van materie, met name gassen.