Wat is warmteoverdracht?
Warmteoverdracht is het proces waarbij warmte wordt verplaatst van een locatie waar veel warmte bestaat naar een andere locatie. In de natuurkunde wordt geleerd dat dit voornamelijk op een van de volgende drie manieren wordt bereikt: geleiding, convectie of straling. In sommige opzichten helpt het gebruik van deze kennis mensen om thermische energie te manipuleren op manieren die het meest gunstig zijn.
Door de principes achter warmteoverdracht te begrijpen, kunnen mensen een aantal activiteiten efficiënter uitvoeren. Van het leveren van voldoende warmte in een huis tot het bieden van opties voor het bereiden van verschillende voedingsmiddelen, warmteoverdracht speelt een cruciale rol in het leven van iedereen. Het gebruik van warmteoverdracht is bijna eindeloos.
Geleiding is een van de meest voorkomende manieren om warmte over te dragen. Dit wordt gedaan door warmte door materie van het ene atoom op het volgende over te dragen. Het wordt meestal ervaren wanneer een stuk metaal, zoals een kooklepel, te lang in een hete vloeistof wordt bewaard. De hitte stroomt de lepel op. Sommige materialen zijn meer geleidend dan andere, daarom hebben metalen potten vaak rubberen handgrepen en zijn kookgerei ook verkrijgbaar in hout en plastic.
Geleiding is een soort warmteoverdracht die ook op andere manieren gemakkelijk kan worden ervaren, bijvoorbeeld wanneer u een stuk metaal vasthoudt. Vaak zal het metaal koel aanvoelen, zelfs al is het eigenlijk dezelfde temperatuur als iets anders in de kamer of ruimte. Wat er echt plaatsvindt, is een warmteoverdracht tussen je lichaam en het metaal. Het metaal neemt eigenlijk warmte van je huid af.
Convectie is de feitelijke fysieke beweging van warmte van de ene locatie naar de andere in de vorm van vloeistof of gas. Over het algemeen stijgt warme lucht en warmte in het algemeen, wat de reden is dat stoom uit een kokende pot omhoog gaat. Dit concept kan duidelijk worden aangetoond op een warme dag en is verantwoordelijk voor het matigen van de temperaturen in de buurt van de oceanen en het zien van de wind. Terwijl warme lucht 's middags en vroeg in de avond uit het land stijgt, komt koelere lucht over het water naar binnen en neemt zijn plaats in, wat een briesje richting de kust veroorzaakt.
Het tegenovergestelde is waar in de ochtend. Omdat de lucht boven het water niet zo snel afkoelt, stijgt deze 's ochtends op en wordt vervangen door lucht over land. Zo waait de zeewind op dat moment eigenlijk naar de zee.
Het andere type warmteoverdracht is straling. Hoewel velen bezorgd zijn geworden na het horen van de slechte effecten van straling en het vermogen ervan om kanker te veroorzaken, is dit soort warmteoverdracht verantwoordelijk voor het grootste deel van de warmte die onze planeet ontvangt. Straling treedt op wanneer warmte zich verplaatst via elektromagnetische golven door schijnbaar lege holten, zoals de warmte van de zon die door de ruimte reist. Straling is verantwoordelijk voor traditioneel bakken en koken in een magnetron.