Wat is een temperatuurgradiënt?

Een temperatuurgradiënt is de geleidelijke variantie in temperatuur met afstand.De helling van de gradiënt is consistent binnen een materiaal.Een gradiënt wordt op elk moment vastgesteld dat twee materialen bij verschillende temperaturen in fysiek contact met elkaar zijn.Meeteenheden van temperatuurgradiënten zijn graden per afstand van eenheid, zoals deg; f per inch of deg; c per meter.

Veel temperatuurgradiënten bestaan op natuurlijke wijze, terwijl andere worden gemaakt.De grootste temperatuurgradiënt op aarde is de aarde zelf.De temperatuur van de kern van de aarde wordt geschat op ongeveer 9.000 deg; f (5.000 deg; c);Het is 6.650 deg; F (3.700 deg; c) aan de grens tussen de kern en de mantel, terwijl de korsttemperatuur ongeveer 200 deg; F (93 deg; c) is.Elke laag heeft een temperatuurgradiënt van een andere helling, afhankelijk van de warmtegeleidbaarheid van de laag.

Er bestaat geen temperatuurgradiënt tussen de aarde en de zon omdat er geen atmosfeer tussen hen is.Warmtecapaciteit is het vermogen voor een materiaal om warmte vast te houden.Een vacuüm heeft geen warmtecapaciteit.

Convectie vernietigt een thermische gradiënt.Bij het verwarmen van een pot saus wordt de vloeistof die het dichtst bij de brander ligt de heetste.Wanneer geroerd, mengt de hete vloeistof zich met koelere vloeistof, wordt de warmte gelijkmatig verdeeld en wordt de temperatuurgradiënt tenietgedaan.

Als het niet -gestipt wordt achtergelaten, zal de convectieve warmteoverdracht ervoor zorgen dat warme vloeistof stijgt en koude is en wat circulatie zal optreden, en wat circulatie zal optreden,Hoewel het niet zo effectief zal zijn als actief roeren.Na verloop van tijd zullen de geleidingskrachten die warmte van de bodem overbrengen, evenwicht vaststellen met de convectieve krachten waardoor het water circuleert.Als de warmtebron laag is, zal de bloedsomloop traag zijn, kan een steile temperatuurgradiënt bestaan en kan de saus op de bodem worden verbrand.Als de warmte hoog is, zal de saus koken, de warmteoverdracht door convectie zal hoog zijn en de temperatuurgradiënt zal bijna nul zijn.

Isolatie wordt gebruikt om warmteoverdracht te vertragen door materiaal met een lage warmtegeleiding naast de warmtebron te plaatsen.De isolatie helpt de thermische gradiënt tussen het geïsoleerde object en omgevingscondities te behouden.Koffie blijft warmer in een schuimbeker dan in een aluminium beker omdat het schuim minder gemakkelijk warmte geleidt.Evenzo kan de koffiedrinker een paar vingers verbranden die de aluminium beker oppakken omdat de thermische gradiënt bijna nul is en de temperatuur van de buitenkant van de beker bijna hetzelfde is als de binnenkant van de beker.

Om stabiel te zijn, een thermischGradiënt moet een constante warmtebron en een beschikbare koellichaam hebben.Het handhaven van constante gradiënten is zelden belangrijk, behalve bij het uitvoeren van chemische reacties.Veel industriële processen vereisen zorgvuldige warmtebestrijding.De levende cel moet ook zorgvuldige warmtebeheersing handhaven voor optimale prestaties.Hoewel wetenschappers begrijpen hoe het menselijk lichaam als geheel een temperatuurgradiënt behoudt tussen zijn kern en de buitenwereld, zijn de beschikbare opties voor individuele cellen minder duidelijk.