Co to jest przepływ ciepła?

Przeniesienie energii cieplnej z gorącego obszaru do chłodnego obszaru jest znane jako przepływ ciepła .Dzieje się tak, gdy określony obiekt lub materiał ma inną temperaturę niż otaczające obiekty.Zasada tego procesu obejmuje fakt, że równowaga termiczna musi wystąpić między obiektami, znana również jako drugie prawo termodynamiki.Zasadniczo, gdy istnieje różnica w temperaturze między materiałami, przepływ ciepła może być tylko spowolniony, a nie zatrzymany.

Przepływ ciepła opiera się w dużej mierze na koncepcji przewodnictwa.Zasadniczo przeniesienie energii cieplnej opiera się na wolnej dyfuzji elektronów.Aby ciepło przesunęło się z jednego obiektu lub materiału do drugiego, sąsiednie atomy wibrują o siebie.Jest to spowodowane przez elektrony przechodzące z jednego atomu do drugiego.Pod względem cieczy cząsteczki są dalej od siebie, co jest powodem, dla którego energia cieplna jest przenoszona z wolniejszym szybkością, gdy ten stan materii jest obecny.

Konwekcja jest również ważna dla przepływu ciepła.Dzieje się tak, gdy stały obiekt lub powierzchnia znajduje się w pobliżu gazu lub cieczy.Szybkość przeniesienia termicznego wzrasta, gdy ruch porusza się szybciej.W ramach praw termodynamiki istnieją dwa różne rodzaje konwekcji: naturalne i wymuszone.Siły pływające z powodu zmian gęstości gazu lub cieczy występują naturalnie, podczas gdy wymuszona konwekcja jest odpowiedzią na metodę stworzoną przez człowieka, taką jak pompa lub wentylator.

Gdy ciepło jest przenoszone z materiałów przez pustą przestrzeń, znana jest koncepcjajako promieniowanie .Dzieje się tak dla wszystkich obiektów powyżej bezwzględnego zeru, nawet tych znajdujących się w doskonałej próżni.Na przykład promieniowanie z słońca przemieszcza się przez próżnię przestrzeni, zanim wpłynęła na ziemię i inne planety. Ogólna zasada termodynamiki i przepływu ciepła została ustalona przez Sir Isaaca Newtona.Prawo chłodzenia stwierdza, że szybkość utraty ciepła ciała jest proporcjonalna do różnicy w temperaturach między ciałem a jego otoczeniem lub środowiskiem.Można to zaobserwować poprzez analizę żywności.Na przykład, gdy ciasto jest usuwane z piekarnika i umieszczone w chłodnym oknie, szybkość utraty ciepła jest określana przez temperaturę powietrza. Jeden interesujący efekt uboczny przepływu ciepła może wystąpić, gdy pary zmieniają się w fazę ciekłą.Proces ten znany jako kondensacja opiera się na gazowej formie zmiany cieczy.Jest to widoczne w naturze w postaci mgły lub na chłodnym szklance w upalny dzień.