Wat is warmtestroom?

De overdracht van thermische energie van een heet gebied naar een koel gebied staat bekend als warmtestroom . Dit gebeurt wanneer een bepaald object of materiaal een andere temperatuur heeft dan omliggende objecten. Het principe achter dit proces omvat het feit dat thermische equilibratie moet plaatsvinden tussen objecten, ook bekend als de tweede wet van de thermodynamica. In wezen kan, wanneer er een verschil in temperatuur tussen materialen bestaat, de warmtestroom alleen worden vertraagd, niet gestopt.

Warmtestroom is sterk afhankelijk van het concept geleiding. Kortom, de overdracht van de warmte-energie is afhankelijk van vrije elektronendiffusie. Om de warmte van het ene object of materiaal naar het andere te laten bewegen, trillen aangrenzende atomen tegen elkaar. Dit wordt veroorzaakt doordat de elektronen van het ene atoom naar het andere bewegen. Qua vloeistoffen liggen de moleculen verder uit elkaar, wat de reden is dat thermische energie langzamer wordt overgedragen wanneer deze materietoestand aanwezig is.

Convectie is ook belangrijk voor warmtestroming. Dit gebeurt wanneer een vast voorwerp of oppervlak zich in de buurt van een gas of vloeistof bevindt. De snelheid van thermische overdracht neemt toe naarmate de beweging sneller gaat. Binnen de wetten van de thermodynamica bestaan ​​twee verschillende soorten convectie: natuurlijk en gedwongen. Drijfkrachten als gevolg van variaties in dichtheid van het gas of de vloeistof treden van nature op, terwijl geforceerde convectie reageert op een door de mens gemaakte methode, zoals een pomp of ventilator.

Wanneer warmte van materialen door een lege ruimte wordt overgedragen, staat het concept bekend als straling . Dit gebeurt voor alle objecten boven het absolute nulpunt, zelfs voor objecten die zich in een perfect vacuüm bevinden. Straling van de zon reist bijvoorbeeld door het vacuüm van de ruimte voordat ze de aarde en andere planeten treft.

Het algemene principe van thermodynamica en warmtestroom werd vastgesteld door Sir Isaac Newton. De wet van koeling stelt dat "de snelheid van warmteverlies van een lichaam evenredig is aan het verschil in temperatuur tussen het lichaam en zijn omgeving of omgeving." Dit kan worden waargenomen door voedsel te analyseren. Wanneer een taart bijvoorbeeld uit de oven wordt gehaald en in een koel venster wordt geplaatst, wordt de snelheid van warmteverlies bepaald door de temperatuur van de lucht.

Een interessant neveneffect van warmtestroom kan optreden wanneer damp in zijn vloeibare fase verandert. Dit proces, dat bekend staat als condensatie, is afhankelijk van de gasvorm van een vloeistof die verandert. Dit wordt in de natuur gezien in de vorm van mist of op een koel glas op een warme dag.