熱の流れ:ホットからコールドへ
熱は常に高温の領域から低い温度の領域に流れます 。これは熱力学の基本原則であり、多くの場合、熱力学のゼロス法則と呼ばれます 。
なぜ熱がこのように流れるのですか?
答えは、物質内の粒子の挙動と熱エネルギーの概念にあります 。
* 熱エネルギー 温度に関連付けられたシステムの内部エネルギーです。それは本質的に、システム内の粒子のランダムな運動エネルギーです。
* より熱いオブジェクトには、粒子がより速く動くがあります したがって、より多くの熱エネルギーを持っています。
* より冷たいオブジェクトの粒子は動きが遅くなります そして、熱エネルギーが少ない。
異なる温度の2つのオブジェクトが接触すると、粒子間で衝突が発生します。これらの衝突は、より速いオブジェクトの速い変動粒子から、より低いオブジェクトの動きの遅い粒子にエネルギーを伝達します。
踊る人々のグループを想像してください:
*より熱いオブジェクトは、多くのエネルギーを持つエネルギッシュなダンサーのグループのようなものです。
*冷たいオブジェクトは、エネルギーが少ない人のグループのようなものです。
*ダンサーがじっと立っている人々と衝突すると、彼らはエネルギーの一部を移動し、静止した人々が動き始め、ダンサーがわずかに減速します。
このプロセスは、両方のオブジェクトが熱平衡に達するまで続きます。つまり、それらは同じ温度を持っています。 この時点で、オブジェクト間のエネルギー伝達速度は両方向に等しくなります。
要約:
*熱流は、温度のの違いによって駆動されます 2つのオブジェクト間。
*熱エネルギーの移動は、粒子間の衝突によるものであり、その結果、より高温地域からより冷たい領域へのエネルギーのネットフローがあります。
この自然な熱の傾向は、調理、家の暖房、さらにはエンジンの操作など、さまざまなプロセスに不可欠です。