Co je tok tepla?

Přenos tepelné energie z horké oblasti do chladné oblasti je známý jako tepelný průtok . K tomu dochází, když je určitý objekt nebo materiál na jiné teplotě než okolní objekty. Princip tohoto procesu zahrnuje skutečnost, že mezi objekty musí dojít k tepelné rovnováze, známým také jako druhý termodynamika. V podstatě, když existuje rozdíl v teplotě mezi materiály, může být tepelný průtok zpomalen, ne zastavit. V zásadě se přenos tepelné energie spoléhá na difúzi volného elektronu. Aby se teplo pohybovalo z jednoho objektu nebo materiálu na druhý, sousední atomy vibrují proti sobě. To je způsobeno tím, že se elektrony pohybují z jednoho atomu do druhého. Pokud jde o kapaliny, molekuly jsou dále od sebe, což je důvod, proč je tepelná energie přenášena pomaleji, když je přítomen tento stav hmoty.

konvekce je také důležitá pro tepelný tok.K tomu dochází, když je pevný předmět nebo povrch umístěn poblíž plynu nebo kapaliny. Rychlost tepelného přenosu se zvyšuje s pohybem rychleji. V rámci zákonů termodynamiky existují dva různé typy konvekce: přirozené a nucené. Získávací síly v důsledku změn hustoty plynu nebo kapaliny se přirozeně vyskytují, zatímco nucená konvekce je v reakci na metodu vytvořenou člověkem, jako je čerpadlo nebo ventilátor.

Když se teplo přenáší z materiálů přes prázdný prostor, je tento koncept známý jako záření . K tomu dochází u všech objektů nad absolutní nulou, dokonce i ty, které se nacházejí v perfektním vakuu. Například záření ze slunce cestuje vakuem prostoru před ovlivněním Země a dalších planet.

Obecný princip termodynamiky a tepelného toku byl stanoven sirem Isaacem Newtonem. Zákon chlazení uvádí, že „míra tepelné ztráty těla je úměrnáRozdíl v teplotách mezi tělem a jeho okolím nebo prostředím. “To lze pozorovat analýzou potravy. Například, když je koláč odstraněn z trouby a umístěn do chladného okna, je rychlost tepelné ztráty určována teplotou vzduchu.

Jeden zajímavý vedlejší účinek toku tepla může nastat, když se pára změní do kapalné fáze. Tento proces, známý jako kondenzace, spoléhá na plynnou formu výměny kapaliny. To je vidět v přírodě ve formě mlhy nebo na chladné sklenici v horkém dni.