Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe warmte wordt overgedragen tussen een warm en koud object door geleiding?

geleiding:de hitte delen door aanraking

Geleiding is een van de drie belangrijkste manieren om te overdrachten, naast convectie en straling. Hier is hoe het werkt tussen een warm en koud object:

1. Moleculaire beweging:

* Alle materie is gemaakt van kleine deeltjes die moleculen worden genoemd. Deze moleculen zijn altijd in beweging, trillen en scheuren.

* hete objecten hebben moleculen die sneller trillen en met grotere energie dan de moleculen in koude voorwerpen.

2. Direct contact:

* Wanneer een heet object in contact komt met een koud object, botsen de moleculen met hoge energie in het hete object met de moleculen met onderste energie in het koude object.

3. Energieoverdracht:

* Tijdens deze botsingen wordt een deel van de kinetische energie uit de moleculen van het hete object overgebracht naar de moleculen van het koude object. Dit verhoogt de vibratie -energie van de moleculen van het koude object, waardoor ze sneller bewegen en de temperatuur verhoogt.

4. Thermisch evenwicht:

* Dit proces gaat door tot beide objecten dezelfde temperatuur bereiken , wat betekent dat ze zich in thermisch evenwicht bevinden.

Zie het als een spel van moleculaire biljart: De snel bewegende moleculen van het hete object zijn als de cue-bal, die hun energie overbrengen naar de langzamere bewegende moleculen van het koude object, die op de doelballen zijn.

Hier is een eenvoudig voorbeeld:

* Stel je voor dat je een hete kachel aanraakt. De energieke moleculen in de fornuis brengen hun energie over naar de moleculen van uw huid. Hierdoor trillen de moleculen van uw huid sneller, wat resulteert in een brandend gevoel.

geleiding werkt het beste in vaste stoffen Omdat hun moleculen nauw zijn verpakt, waardoor een efficiëntere energieoverdracht mogelijk is door botsingen. Het komt ook voor in vloeistoffen en gassen, maar in mindere mate.

factoren die de geleiding beïnvloeden:

* Materiaal's thermische geleidbaarheid: Verschillende materialen leiden warmte anders. Metalen zijn uitstekende geleiders, terwijl hout en lucht slechte geleiders zijn.

* Temperatuurverschil: Hoe groter het temperatuurverschil tussen de twee objecten, hoe sneller de warmteoverdracht.

* oppervlakte: Een groter oppervlak in contact resulteert in snellere warmteoverdracht.

Geleiding is een fundamenteel principe op veel gebieden van wetenschap en engineering, waaronder kook-, verwarmings- en koelsystemen, en zelfs de overdracht van warmte in ons lichaam.