¿Qué es un gradiente de temperatura?
Un gradiente de temperatura es la varianza gradual en la temperatura con la distancia. La pendiente del gradiente es consistente dentro de un material. Se establece un gradiente cada vez que dos materiales a diferentes temperaturas están en contacto físico entre sí. Las unidades de medida de los gradientes de temperatura son grados por unidad de distancia, como ° F por pulgada o ° C por metro.
Muchos gradientes de temperatura existen naturalmente, mientras que otros se crean. El gradiente de temperatura más grande en la Tierra es la tierra misma. La temperatura del núcleo de la Tierra se estima en aproximadamente 9,000 ° F (5,000 ° C); Es 6,650 ° F (3.700 ° C) en el límite entre el núcleo y el manto, mientras que la temperatura de la corteza es de aproximadamente 200 ° F (93 ° C). Cada capa tiene un gradiente de temperatura de una pendiente diferente, dependiendo de la conductividad del calor de la capa.
No existe un gradiente de temperatura entre la tierra y el sol porque no hay una atmósfera entre ellos. La capacidad del calor es la capacidad de unmaterial para sostener el calor. Un vacío tiene una capacidad de calor cero.
La convección destruye un gradiente térmico. Al calentar una olla de salsa, el líquido más cercano al quemador se convierte en el más popular. Cuando se agita, el líquido caliente se mezcla con líquido más frío, el fuego se distribuye uniformemente y el gradiente de temperatura está anulado.
Si se deja sin agitación, la transferencia de calor convectiva hará que el líquido cálido se levante y el frío caiga, y se producirá cierta circulación, aunque no será tan efectiva como la agitación activa. Con el tiempo, las fuerzas de conducción que transfieren el calor desde el fondo establecerán equilibrio con las fuerzas convectivas que hacen que el agua circule. Si la fuente de calor es baja, la circulación será lenta, puede existir un gradiente de temperatura empinado y la salsa puede quemarse en la parte inferior. Si el calor es alto, la salsa hervirá, la transferencia de calor por convección será alta y el gradiente de temperatura WIEstará cerca de cero.
El aislamiento se utiliza para retrasar la transferencia de calor colocando material con baja conductividad de calor junto a la fuente de calor. El aislamiento ayuda a mantener el gradiente térmico entre el objeto aislado y las condiciones ambientales. El café se mantendrá más cálido en una taza de espuma que en una taza de aluminio porque la espuma conduce menos fácilmente. Del mismo modo, el bebedor de café puede quemar algunos dedos recogiendo la taza de aluminio porque el gradiente térmico es casi cero y la temperatura del exterior de la copa es casi la misma que el interior de la copa.
Para ser estable, un gradiente térmico debe tener una fuente de calor constante y un disipador de calor disponible. Mantener gradientes constantes rara vez es importante, excepto al realizar reacciones químicas. Muchos procesos industriales requieren un cuidadoso control de calor. La célula viva también debe mantener controles de calor cuidadosos para un rendimiento óptimo. Mientras que los científicos entienden cómo el cuerpo humano en su conjunto mantiene un gradiente de temperatura entre élS Core y el mundo exterior, las opciones disponibles para las celdas individuales son menos claras.