Bei der Wärmeübertragung wandert Wärmeenergie von einem Ort zum anderen. Alle Materie überträgt Wärme, weil Atome und Moleküle von Natur aus dynamische und thermische Energie besitzen. Unter Wärmeübertragung versteht man den Wärmefluss infolge einer Temperaturdifferenz zwischen einem System und seiner Umgebung. Temperatur und Wärmebewegung sind die Grundprinzipien der Wärmeübertragung. Abhängig von der Art des zur Wärmeübertragung verwendeten Mediums gibt es drei verschiedene Arten der Wärmeübertragung: Leitung, Konvektion und Strahlung. Leitung ist die direkte Übertragung von Wärmeenergie und Konvektion ist die Bewegung von Wärme, die durch die tatsächliche Bewegung von Materie verursacht wird, während Strahlung die Übertragung von Energie mithilfe elektromagnetischer Wellen ist.
Was ist Leitung?
In festen Objekten gibt es eine Form der Wärmeübertragung, die Leitung genannt wird. Es kann als ein Prozess erklärt werden, bei dem Wärme direkt von einem Molekül auf ein anderes übertragen wird; Die Moleküle bewegen sich nicht von Natur aus, sondern schwingen nur mehr oder weniger schnell gegeneinander. Leitung ist ein längerer Prozess als Konvektion oder Strahlung, da Moleküle miteinander in Kontakt kommen müssen. Energiedichte Atome und Moleküle kollidieren häufiger mit anderen Teilchen und haben eine höhere dynamische Energie. Sie sind heiß. Bei der Kollision von heißen und kühlen Stoffen wird eine kleine Energiemenge übertragen und anschließend die Leitung verdrängt.
Beispiele
Globale Javascript-Variable
- Eine Pfanne auf dem Herd erhitzen.
- Beim Bügeln von Kleidung erhält die Faser Wärme vom Bügeleisen.
- Wasser wird erhitzt, indem man es mit einem heißen Eisenstab einführt.
- Nehmen Sie Kontakt mit einer dampfenden Kaffeetasse auf.
- Ihre Handfläche wird durch Eis gekühlt.
Was ist Konvektion?
Konvektion ist die Übertragung von Wärme von einem Ort an einen anderen, die durch die Strömung von Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten ermöglicht wird, und sie findet sowohl in Flüssigkeiten als auch in Gasen statt. Flüssigkeit dehnt sich aus und verliert an Dichte, wenn sie erhitzt wird. Während es sich nach oben bewegt, drückt die erhitzte Flüssigkeit nach unten in Richtung der Wärmequelle und trennt die darüber befindliche kalte Flüssigkeit. Die Flüssigkeit bewegt sich ständig von einem Bereich mit hoher Hitze zu einem Bereich mit niedriger Hitze, während sich die kalte Flüssigkeit erwärmt und nach oben steigt.
Java-Ups-Konzepte
Beispiele
- Mit einem Brenner Wasser erhitzen.
- Land- und Meeresbrise
- Im Gegensatz zu einem Ofen, der nur Heizkomponenten oder eine Gasflamme verwendet, zirkuliert ein Konvektionsofen die erhitzte Luft und gart gleichmäßiger.
- Warme Luft steigt auf, kühlt ab und senkt sich.
- Eisschmelze.
Was ist Strahlung?
Sowohl Konvektion als auch Leitung erfordern ein Transportmittel zur Wärmeübertragung. Im Vergleich dazu ist Strahlung eine Form der Wärmeübertragung, bei der kein physischer Kontakt zwischen den beiden Dingen besteht. Als Strahlung bezeichnet man den Wärmeübertragungsprozess, bei dem kein Transportmedium erforderlich ist. Da Wärme nicht durch Moleküle gelangt, handelt es sich um eine Wellenbewegung der Wärme. Wärme kann zwischen Objekten übertragen werden, ohne dass diese in engen Kontakt kommen. Bei dieser Methode zur Wärmeübertragung kommt elektromagnetische Strahlung zum Einsatz.
Beispiele
- Durch Kamine wird Wärme in einen Raum abgestrahlt.
- Ihre Haut wird durch die Sonneneinstrahlung erwärmt.
- den Komfort, den Sie in der Nähe eines Lagerfeuers oder Ofens erleben.
- Das Licht, das eine Glühbirne erzeugt.
- Die Wärmeenergie in Lebensmitteln wird durch die Mikrowellenstrahlung, die ein Mikrowellenherd erzeugt, erhöht.
Unterschied zwischen Leitung, Konvektion und Strahlung
Vergleichsbasis | Leitung | Konvektion | Strahlung |
|---|---|---|---|
| Definition | Wärmeleitung ist ein Verfahren, bei dem Wärme zwischen Objekten durch physischen Kontakt übertragen wird. | Konvektion ist die Art der Wärmeübertragung, bei der es zu einer Energieumwandlung innerhalb der Flüssigkeit kommt. | Strahlung bezieht sich auf den Prozess, bei dem Wärme zwischen Dingen ohne direkte physische Berührung übertragen wird. |
| Wärmeübertragung | Ein Körper oder Gegenstand mit hoher Temperatur überträgt Wärme an einen Körper oder Gegenstand mit niedriger Temperatur. | Eine Region mit geringer Dichte überträgt Wärme an einen Ort mit hoher Dichte. | Atome und Verbindungen übertragen Energie durch ihre Dreh- und Schwingungsbewegungen. |
| Geschwindigkeit der Wärmeübertragung | Langsam im Vergleich zu Konvektion und Strahlung. | Schneller als Leitung, aber langsamer als Strahlung. | Am schnellsten im Vergleich zu Leitung und Konvektion. |
| Temperatureinfluss | Wird fortgesetzt, bis die Temperaturen beider Gegenstände gleich sind. | Diese Wärmeübertragung dauert an, solange ein Temperaturunterschied besteht. | Solange Energie zum Aussenden vorhanden ist, wird die Übertragung fortgesetzt. |
| Tritt durch auf | Feststoffe erhitzen. | Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten oder Gase. | Elektromagnetische Welle |
| Ursache | Aufgrund einer Temperaturänderung. | Aufgrund von Dichteunterschieden. | Alle Dinge erzeugen dieses Phänomen, wenn die Temperatur 0 K überschreitet. |
| Gesetz der Reflexion und Brechung. | Folgt nicht. | Folgt nicht. | Es folgt. |
| Beeinflussende Faktoren | Temperatur und kinetische Energie. | Die Dichte von Flüssigkeiten. | Temperatur. |
| Beispiel | Eine Pfanne auf dem Herd erhitzen. | Eisschmelze. | Das Licht, das eine Glühbirne erzeugt. |