El calor es transferido por tres mecanismos: Conducción, Convección y Radiación.
Conducción es la transferencia de calor de un objeto a otro cuando están en contacto directo. El calor de un vaso de agua tibia se transfiere al cubo de hielo que flota en el vaso. Una taza de café caliente transfiere el calor directamente a la mesa donde está sentado.
Convección es la transferencia de calor a través del movimiento de un gas o fluido que rodea un objeto. A nivel microscópico, esto es realmente una conducción entre el objeto y las moléculas de aire que están en contacto. Sin embargo, dado que el calentamiento del aire hace que suba, se dirige más aire hacia el objeto, lo que aumenta la velocidad de transferencia de calor. Es más fácil pensar que esto es un proceso muy diferente a la conducción.
Radiación Es la transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas. Todos los objetos irradian constantemente energía en el espectro infrarrojo. Si los calienta lo suficiente, se irradiarán en el espectro visible con un brillo rojo, amarillo o blanco, dependiendo de la temperatura.
Rodeando la tierra, el vacío del espacio no contiene mucha materia. El vacío no es perfecto. Hay unas pocas moléculas por centímetro cuadrado. Pero simplemente no hay mucho material allí. La conducción y la convección en el vacío del espacio sí ocurren, pero dado que hay muy poco material para conducir el calor, no sucede mucho. Nada (o casi nada) está en contacto con la tierra.
La atmósfera, las nubes y el vacío del espacio son transparentes a la radiación. La energía térmica que irradia al espacio puede pasar fácilmente a los confines más lejanos de la galaxia.
La cantidad de calorías en un pedazo de pastel es 20 menos que 3 veces la cantidad de calorías en una bola de helado. El pastel y el helado juntos tienen 500 calorías. ¿Cuántas calorías hay en cada una?
El pedazo de pastel tiene 370 calorías, mientras que la bola de helado tiene 130 calorías. Deje que C_p represente las calorías en la porción de pastel, y C_ (ic) represente las calorías en la bola de helado Del problema: las calorías de la torta son iguales a 3 veces las calorías del helado, menos 20. C_p = 3C_ (ic) - 20 También del problema, las calorías de ambas sumadas son 500: C_p + C_ (ic) = 500 C_p = 500 - C_ (ic) La primera y la última ecuación son iguales (= C_p) 3C_ (ic ) - 20 = 500 - C_ (ic) 4C_ (ic) = 520 C_ (ic) = 520/4 = 130 Luego, podemos usar este valor
Tres galletas más dos donas tienen 400 calorías. Dos galletas más tres donas tienen 425 calorías. ¿Cuántas calorías hay en una galleta y cuántas calorías hay en una dona?
Calorías en una galleta = 70 Calorías en una rosquilla = 95 Deje que las calorías de las galletas sean x y que las calorías de las donas sean y. (3x + 2y = 400) xx 3 (2x + 3y = 425) xx (-2) Multiplicamos por 3 y -2 porque queremos hacer que los valores y se cancelen entre sí para poder encontrar x (esto se puede hacer para x tambien). Entonces obtenemos: 9x + 6y = 1200 -4x - 6y = -850 Suma las dos ecuaciones para que 6y cancele 5x = 350 x = 70 Sustituye x con 70 3 (70) + 2y = 400 2y = 400-210 2y = 190 y = 95
Una habitación está a una temperatura constante de 300 K. Una placa calefactora en la habitación está a una temperatura de 400 K y pierde energía por radiación a una velocidad de P. ¿Cuál es la tasa de pérdida de energía de la placa cuando su temperatura es de 500? K?
(D) P '= ( frac {5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4}) P Un cuerpo con una temperatura distinta de cero emite y absorbe energía simultáneamente. Por lo tanto, la Pérdida de potencia térmica neta es la diferencia entre la potencia térmica total irradiada por el objeto y la potencia térmica total que absorbe del entorno. P_ {Net} = P_ {rad} - P_ {abs}, P_ {Net} = sigma AT ^ 4 - sigma A T_a ^ 4 = sigma A (T ^ 4-T_a ^ 4) donde, T - Temperatura del cuerpo (en Kelvins); T_a - Temperatura del entorno (en Kelvins), A - Área de la superficie del objeto radiante (en m ^ 2), sigma - Constante de Stefan-Bo