Science >> Wetenschap >  >> Energie

Vlakt thermische energie altijd van koelere naar warmere energie?

Nee, thermische energie doet niet Stroom altijd van koelere naar warmere objecten. Hoewel dat het typische scenario in het dagelijks leven is, zijn er gevallen waarin warmte kan stromen van een koeler naar een warmer object, die ons intuïtieve begrip tart.

Dit is waarom:

* Warmteoverdrachtsmechanismen: Er zijn drie belangrijke manieren waarop warmte kan worden overgedragen:geleiding, convectie en straling. Geleiding en convectie vereisen een medium (zoals een vaste stof of een vloeistof) om warmte te laten stromen, en volgen meestal de temperatuurgradiënt (van warm tot koud). Straling kan echter warmte door lege ruimte overbrengen, zelfs van een koeler object naar een warmer.

* warmtepompen en koelkasten: Deze apparaten gebruiken extern werk om warmte over te dragen van een koelere regio naar een warmere regio. Ze overtreden niet de wetten van de thermodynamica, maar ze creëren een niet-intuïtieve situatie waarin warmte stroomt tegen de temperatuurgradiënt.

* thermodynamica: De tweede wet van de thermodynamica stelt dat warmte spontaan van een warmer object naar een koeler object zal stromen, waardoor de entropie van het systeem wordt vergroot. Het verbiedt echter niet de warmtestroom in de tegenovergestelde richting, zolang extern werk wordt gedaan om het te vergemakkelijken.

Voorbeeld:

Een koelkast afkoelt de binnenkant, waardoor het koeler is dan de omliggende lucht. Dit gebeurt omdat de koelkast een compressor gebruikt om warmte van de koeler naar binnen naar de warmere buitenomgeving te verplaatsen, waardoor de natuurlijke warmtestroom effectief wordt omgekeerd.

Samenvattend:

Hoewel warmte doorgaans stroomt van heter naar koelere objecten, kan het onder specifieke omstandigheden in de tegenovergestelde richting stromen. Dit is mogelijk vanwege mechanismen zoals straling en het gebruik van extern werk, zoals in het geval van warmtepompen en koelkasten.