Hvad er varmestrøm?
Overførslen af termisk energi fra et varmt område til et køligt område kaldes varmestrøm . Dette sker, når et bestemt objekt eller et materiale har en anden temperatur end omgivende genstande. Princippet bag denne proces involverer det faktum, at der skal ske termisk ækvilibrering mellem objekter, også kendt som den anden lov for termodynamik. I det væsentlige, når der er en forskel i temperatur mellem materialer, kan varmestrømmen kun nedsættes og ikke stoppes.
Varmestrøm bygger stærkt på konduktionen af ledning. Grundlæggende er overførslen af varmeenergien afhængig af fri elektrondiffusion. For at varmen kan bevæge sig fra et objekt eller et materiale til et andet, vibrerer tilstødende atomer mod hinanden. Dette skyldes, at elektronerne bevæger sig fra et atom til et andet. Med hensyn til væsker er molekylerne længere fra hinanden, hvilket er grunden til, at termisk energi overføres med en langsommere hastighed, når denne tilstand af materie er til stede.
Konvektion er også vigtig for varmestrømmen. Dette sker, når en fast genstand eller overflade er placeret i nærheden af en gas eller væske. Hastigheden for termisk overførsel øges, når bevægelsen bevæger sig hurtigere. To forskellige typer konvektion findes inden for termodynamikens love: naturlig og tvunget. Flydende kræfter på grund af densitetsvariationer af gassen eller væsken forekommer naturligt, mens tvungen konvektion er som svar på en menneskeskabt metode, såsom en pumpe eller ventilator.
Når varme overføres fra materialer gennem et tomt rum, er begrebet kendt som stråling . Dette forekommer for alle objekter over absolut nul, også dem, der er placeret i et perfekt vakuum. F.eks. Bevæger stråling fra solen sig gennem rumvakuumet, før den påvirker jorden og andre planeter.
Det generelle princip for termodynamik og varmestrømning blev fastlagt af Sir Isaac Newton. Afkølingsloven siger, at "hastigheden for et varmetab i en krop er proportional med forskellen i temperaturer mellem kroppen og dens omgivelser eller miljø." Dette kan observeres ved at analysere mad. For eksempel, når en cirkel fjernes fra ovnen og placeres i et køligt vindue, bestemmes varmetabet på temperaturen af luften.
En interessant bivirkning af varmestrømning kan forekomme, når damp skifter til dens væskefase. Denne proces, der er kendt som kondensation, er afhængig af, at den gasformige form af en væske skifter. Dette ses i naturen i form af tåge eller på et køligt glas på en varm dag.