V detailu

Výměna tepla a tepla


Tepelná rovnováha

Představte si dvě pevné železné kostky, každá s hmotností 1 kilogramu (1 kg). Jeden je při 10 ° C a druhý při 30 ° C.

Pokud je uvedeme do kontaktu, uvědomíme si, že během několika příštích minut se jejich teplota mění, dokud nedosáhnou situace, kdy mají stejnou teplotu 20 ° C.

Když mají dvě kostky stejnou teplotu, říkáme, že dosáhli tepelné rovnováhy.

Obecně jsou dvě tělesa v tepelné rovnováze, když mají stejnou teplotu. Na druhé straně, když je teplota dvou těles jiná, nejsou v tepelné rovnováze. To je případ dvou železných kostek na začátku experimentu.

Vědecký koncept tepla

Proč dvě těla při různých teplotách dosáhnou tepelné rovnováhy někdy po kontaktu?

Vědci vysvětlují tuto událost v tom, že dochází k přenosu energie z nejteplejšího do nejchladnějšího těla. Toto je obecné pravidlo přírody: Když jsou dvě těla v kontaktu, energie teče z vyšší teploty na nižší teplotu.

Energie přenesená mezi dvěma těly (nebo částmi stejného těla), které mají různé teploty, se nazývá teplo. Teplo vždy spontánně proudí z nejteplejšího do nejchladnějšího těla.

Tento proces se nazývá výměna tepla (nebo přenos) a probíhá až do dosažení tepelné rovnováhy.

Procesy výměny tepla

Přenos energie z teplejšího do chladnějšího těla se může uskutečnit třemi odlišnými způsoby, o nichž budeme mluvit později: řízení, konvekce a ozáření. V praxi může výměna tepla mezi dvěma těly zahrnovat i jeden, dva nebo dokonce všechny tři tyto procesy. Je však důležité, abyste je znali, abyste lépe porozuměli některým svým každodenním událostem.