Co to jest gradient temperatury?

Gradient temperatury to stopniowa wariancja temperatury z odległością.Nachylenie gradientu jest spójne w materiale.Gradient jest ustalany za każdym razem, gdy dwa materiały w różnych temperaturach mają kontakt fizyczny.Jednostki miary gradientów temperatury wynoszą stopnie na odległość jednostki, takie jak deg; f na cal lub i deg; c na metr.

Wiele gradientów temperatury istnieje naturalnie, podczas gdy inne są tworzone.Największym gradientem temperatury na Ziemi jest sama ziemia.Temperatura rdzenia Ziemi szacuje się na około 9 000 i f (5000 i deg; c);Na granicy między rdzeniem a płaszczem wynosi 6650 de; F (3700 iKażda warstwa ma gradient temperatury innego nachylenia, w zależności od przewodności cieplnej warstwy.

Nie ma gradientu temperatury między Ziemią a Słońcem, ponieważ nie ma między nimi atmosfery.Pojemność cieplna jest zdolnością do utrzymywania ciepła.Wóżńca ma zerową pojemność cieplną.

Konwekcja niszczy gradient termiczny.Podczas ogrzewania garnka sosu płyn najbliżej palnika staje się najgorętszy.Po zamieszaniu gorąca ciecz miesza się z chłodniejszą cieczy, ciepło staje się równomiernie rozłożone, a gradient temperatury unieważniono.

Jeśli pozostanie niezmienione, konwekcyjne przenoszenie ciepła spowoduje wzrost cieczy i spadnie zimno, a nastąpi pewne krążenie,Chociaż nie będzie tak skuteczny jak aktywne mieszanie.Z czasem siły przewodzenia przenoszące ciepło z dna ustanowią równowagę z siłami konwekcyjnymi powodującymi krążenie wody.Jeśli źródło ciepła jest niskie, krążenie będzie powolne, może istnieć stromy gradient temperatury, a sos można spalić na dnie.Jeśli ciepło jest wysokie, sos gotuje się, transfer ciepła według konwekcji będzie wysoki, a gradient temperatury będzie blisko zero.

Izolacja jest stosowana do opóźnienia przenoszenia ciepła poprzez umieszczenie materiału o niskiej przewodności cieplnej obok źródła ciepła.Izolacja pomaga utrzymać gradient cieplny między izolowanym obiektem a warunkami otoczenia.Kawa pozostanie cieplejsza w piankowym filiżance niż w aluminiowej filiżance, ponieważ piana mniej prowadzi ciepło.Podobnie, pijący kawę może spalić kilka palców, zbierając aluminiową filiżankę, ponieważ gradient termiczny jest blisko zera, a temperatura zewnętrznej kubka jest prawie taka sama jak wnętrze kubka.

, aby być stabilnym, termicznyGradient musi mieć stałe źródło ciepła i dostępny radiator.Utrzymanie stałych gradientów jest rzadko ważne, z wyjątkiem przeprowadzania reakcji chemicznych.Wiele procesów przemysłowych wymaga starannej kontroli cieplnej.Żywa komórka musi również zachować staranne sterowanie ciepłem, aby uzyskać optymalną wydajność.Podczas gdy naukowcy rozumieją, w jaki sposób ludzkie ciało jako całość utrzymuje gradient temperatury między swoim rdzeniem a światem zewnętrznym, opcje dostępne dla poszczególnych komórek są mniej jasne.