Πώς σχετίζεται η αγωγιμότητα και η ακτινοβολία μεταφοράς με το νόμο της ενέργειας διατήρησης;

Ο νόμος της διατήρησης των ενεργειακών κρατών ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, να μεταφερθεί ή να μετατραπεί μόνο από τη μία μορφή σε άλλη. Η αγωγιμότητα, η μεταφορά και η ακτινοβολία είναι όλοι οι μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας και όλοι προσκολλώνται σε αυτή τη θεμελιώδη αρχή.

Εδώ είναι ο καθένας που σχετίζεται με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας:

Conduction:

* Μεταφορά ενέργειας: Κατά την αγωγιμότητα, η θερμική ενέργεια μεταφέρεται μέσω άμεσης επαφής μεταξύ των μορίων. Τα μόρια με υψηλότερη κινητική ενέργεια (θερμότερα) δονείται περισσότερο και συγκρούονται με γειτονικά μόρια, μεταφέροντας την ενέργειά τους.

* Διατήρηση: Η θερμική ενέργεια δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται, απλά μεταφέρεται από το θερμότερο αντικείμενο στο αντίθετο αντικείμενο. Η συνολική ενέργεια του συστήματος παραμένει η ίδια.

μεταφορά:

* Μεταφορά ενέργειας: Η μεταφορά περιλαμβάνει την κίνηση υγρών (υγρά ή αέρια) λόγω των διαφορών στην πυκνότητα που προκαλούνται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Τα θερμότερα, λιγότερο πυκνά υγρά αυξάνονται, ενώ πιο δροσερά, πυκνότερα υγρά νεροχύτη, δημιουργώντας μια κυκλική ροή που μεταφέρει θερμική ενέργεια.

* Διατήρηση: Η θερμική ενέργεια μεταφέρεται από το θερμότερο υγρό στο ψυγείο του υγρού μέσω αυτής της κίνησης. Καμία ενέργεια δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται. Είναι απλώς αναδιανεμημένη μέσα στο σύστημα.

Ακτινοβολία:

* Μεταφορά ενέργειας: Η ακτινοβολία περιλαμβάνει τη μετάδοση θερμικής ενέργειας με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αυτά τα κύματα δεν απαιτούν ένα μέσο για να ταξιδεύουν και μπορούν να μεταφέρουν ενέργεια μέσω κενού, όπως από τον ήλιο στη γη.

* Διατήρηση: Όταν ένα αντικείμενο απορροφά την ακτινοβολία, κερδίζει ενέργεια. Όταν εκπέμπει ακτινοβολία, χάνει ενέργεια. Η συνολική ενέργεια στο σύστημα (συμπεριλαμβανομένης της εκπεμπόμενης και απορροφημένης ακτινοβολίας) παραμένει σταθερή.

Συνοπτικά:

Κάθε ένας από αυτούς τους μηχανισμούς μεταφοράς θερμότητας απεικονίζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας:

* Conduction: Η θερμότητα μεταφέρεται από ένα καυτό αντικείμενο σε ένα κρύο αντικείμενο μέσω επαφής.

* CONVECTION: Η θερμότητα μεταφέρεται μέσω της κίνησης των υγρών.

* Ακτινοβολία: Η θερμότητα μεταφέρεται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Σε όλες τις περιπτώσεις, η ενέργεια δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται, αλλά απλά μεταφέρεται ή μετασχηματίζεται από τη μία μορφή σε άλλη. Η συνολική ενέργεια του συστήματος παραμένει η ίδια.