De flesta använder ordet värme för att beskriva något som känns varmt, men inom vetenskap definieras termodynamiska ekvationer, i synnerhet värme som flödet av energi mellan två system med hjälp av rörelseenergi. Detta kan ta formen av att överföra energi från ett varmt objekt till ett svalare objekt. Enklare sätt överförs värmeenergi, även kallad termisk energi eller helt enkelt värme, från en plats till en annan genom partiklar som hoppar in i varandra. All materia innehåller värmeenergi, och ju mer värmeenergi som är närvarande, desto varmare blir ett föremål eller område.
Värme vs. Temperatur
Skillnaden mellan värme och temperatur är subtil men mycket viktig. Värme avser överföring av energi mellan system (eller kroppar), medan temperaturen bestäms av energin i ett singular system (eller kropp). Med andra ord, värme är energi, medan temperaturen är ett mått på energi. Att lägga till värme kommer att öka kroppens temperatur medan avlägsnande av värme sänker temperaturen, varför temperaturförändringar är resultatet av närvaron av värme, eller omvänt, bristen på värme.
Du kan mäta temperaturen i ett rum genom att placera en termometer i rummet och mäta den omgivande lufttemperaturen. Du kan lägga till värme i ett rum genom att slå på en rymdvärmare. När värmen tillförs rummet stiger temperaturen.
Partiklar har mer energi vid högre temperaturer, och när denna energi överförs från ett system till ett annat kommer de snabbt rörliga partiklarna att kollidera med långsammare rörliga partiklar. När de kolliderar kommer den snabbare partikeln att överföra en del av sin energi till den långsammare partikeln och processen kommer att fortsätta tills alla partiklar arbetar i samma takt. Detta kallas termisk jämvikt.
Enhet för värme
De SI-enhet för värme är en form av energi som kallas joule (J). Värme mäts ofta också i kalorin (kal), som definieras som "mängden värme som krävs för att höja temperaturen på ett gram vatten från 14,5 grader Celsius till 15,5 grader Celsius. "Värme mäts också ibland i" brittiska termiska enheter "eller Btu.
Teckenkonventioner för värmeöverföring
I fysiska ekvationer betecknas den överförda värmen vanligtvis med symbolen Q. Värmeöverföring kan antingen anges med ett positivt eller negativt tal. Värme som släpps ut i omgivningen skrivs som en negativ kvantitet (Q <0). När värme tas upp från omgivningen skrivs det som ett positivt värde (Q> 0).
Sätt att överföra värme
Det finns tre grundläggande sätt att överföra värme: konvektion, ledning och strålning. Många hus värms upp genom konvektionsprocessen, som överför värmeenergi genom gaser eller vätskor. I hemmet, när luften värms upp, får partiklarna värmeenergi så att de kan röra sig snabbare, varma de svalare partiklarna. Eftersom varm luft är mindre tät än kall luft kommer den att stiga. När den kallare luften faller, kan den dras in i våra värmesystem, vilket igen låter de snabbare partiklarna värma upp luften. Detta anses vara ett cirkulärt luftflöde och kallas en konvektionsström. Dessa strömmar cirklar och värmer upp våra hem.
Ledningsprocessen är överföring av värmeenergi från ett fast ämne till ett annat, i princip två saker som är rörande. Vi kan se ett exempel på detta kan ses när vi lagar mat på spis. När vi placerar den svala panelen på den heta brännaren överförs värmeenergi från brännaren till pannan, som i sin tur värms upp.
Strålning är en process där värme rör sig genom platser där det inte finns några molekyler och faktiskt är en form av elektromagnetisk energi. Varje föremål vars värme kan kännas utan direktanslutning strålar energi. Du kan se detta i solvärmen, känslan av värme som kommer ut från ett bål som är flera meter bort, och till och med i det faktum att rum fulla av människor naturligtvis blir varmare än tomma rum eftersom varje persons kropp strålar värme.