Apa itu gradien suhu?

Gradien suhu adalah varians bertahap dalam suhu dengan jarak.Kemiringan gradien konsisten dalam suatu bahan.Gradien ditetapkan kapan saja dua bahan pada suhu yang berbeda saling berhubungan secara fisik.Unit ukuran gradien suhu adalah derajat per satuan jarak, seperti deg; F per inci atau deg; C per meter.

Banyak gradien suhu ada secara alami, sementara yang lain dibuat.Gradien suhu terbesar di Bumi adalah bumi itu sendiri.Suhu inti bumi diperkirakan sekitar 9.000 deg; F (5.000 deg; c);Ini adalah 6.650 deg; F (3.700 deg; c) pada batas antara inti dan mantel, sedangkan suhu kerak sekitar 200 deg; F (93 deg; c).Setiap lapisan memiliki gradien suhu dari kemiringan yang berbeda, tergantung pada konduktivitas panas lapisan.

Tidak ada gradien suhu antara bumi dan matahari karena tidak ada atmosfer di antara mereka.Kapasitas panas adalah kemampuan bahan untuk menahan panas.Vakum memiliki kapasitas panas nol.

Konveksi menghancurkan gradien termal.Dalam memanaskan panci saus, cairan yang paling dekat dengan pembakar menjadi terpanas.Saat diaduk, cairan panas bercampur dengan cairan yang lebih dingin, panasnya menjadi merata, dan gradien suhu dibatalkan.

Jika dibiarkan tidak disriri, perpindahan panas konvektif akan menyebabkan cairan hangat naik dan dingin turun, dan beberapa sirkulasi akan terjadi,meskipun tidak akan seefektif pengadukan aktif.Seiring waktu, kekuatan konduksi yang mentransfer panas dari bawah akan menetapkan keseimbangan dengan kekuatan konvektif yang menyebabkan air bersirkulasi.Jika sumber panas rendah, sirkulasi akan lambat, gradien suhu curam mungkin ada, dan saus dapat dibakar di bagian bawah.Jika panasnya tinggi, saus akan mendidih, perpindahan panas dengan konveksi akan tinggi, dan gradien suhu akan mendekati nol.

Insulasi digunakan untuk memperlambat perpindahan panas dengan meletakkan bahan dengan konduktivitas panas rendah di sebelah sumber panas.Insulasi membantu mempertahankan gradien termal antara objek terisolasi dan kondisi sekitar.Kopi akan tetap lebih hangat dalam cangkir busa daripada di cangkir aluminium karena busa melakukan panas kurang mudah.Demikian juga, peminum kopi dapat membakar beberapa jari mengambil cangkir aluminium karena gradien termal mendekati nol dan suhu bagian luar cangkir hampir sama dengan bagian dalam cangkir.

menjadi stabil, termalGradien harus memiliki sumber panas yang konstan dan heat sink yang tersedia.Mempertahankan gradien konstan jarang penting, kecuali saat melakukan reaksi kimia.Banyak proses industri membutuhkan kontrol panas yang cermat.Sel hidup juga harus mempertahankan kontrol panas yang cermat untuk kinerja optimal.Sementara para ilmuwan memahami bagaimana tubuh manusia secara keseluruhan mempertahankan gradien suhu antara intinya dan dunia luar, pilihan yang tersedia untuk sel individu kurang jelas.