Was soll erwärmt werden?

Was bedeutet Erwärmung? Die drei Methoden des Erwärmens

Zum Erwärmen eines Objekts oder einer Substanz ist eine Erhöhung der thermischen oder molekularen Energie erforderlich. Heizenergie fließt immer von warmen Bereichen zu kalten Bereichen, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann das „Aufheizen“ der kühleren Region beendet, da ein isothermischer Zustand erreicht ist.

Streng genommen kann Wärmen nur mittels zwei Methoden erreicht werden: Konduktion und Strahlung. Konvektion ist eine Art der Konduktionswärmung.

Im Folgenden finden Sie einige Schnelldefinitionen und Tipps:

Konduktion

Die Art der Wärmeübertragung innerhalb einer Substanz oder in Festkörpern, die in direktem Kontakt zueinander stehen, wenn ein Temperaturunterschied vorhanden ist. Konduktionserwärmung wird am meisten beeinflusst durch die Leichtigkeit, mit der die Wärme sich durch die Substanz bewegt, d. h. die thermische Leitfähigkeit der Substanz und wieviel Masse zum Absorbieren der Heizenergie vorhanden ist.

Konvektion

Eine mit Konduktion verwandte Art der Wärmeübertragung, bei der Wärme von einer wärmeren Region in einem Fluid (Flüssigkeit oder Gas) zu einem kühleren Bereich übertragen wird. Dies erfolgt durch Auftriebskraft. Wenn das Fluid in Kontakt mit einer Wärmequelle kommt, erwärmt es sich und expandiert. Dadurch erhält es weniger Raumgewicht und steigt und wird durch umgebendes, kühleres und schwereres Fluid ersetzt. Dies führt zu einer Bewegung von Masse innerhalb des Fluids und damit zu Konvektionsströmen. Die Erwärmung durch Konvektion wird beeinflusst durch die zulässigen Wattdichten, die thermische Leitfähigkeit und den Ausdehnungskoeffizienten des Fluids.

Strahlung

Der Erwärmungsprozess, der Strahlungsenergie in Form von elektromagnetischen Wellen auf ein Objekt richtet. Die Erde wird von der Strahlungsenergie der Sonne erwärmt. Während alle elektromagnetischen Wellen „wärmen“, ist die nützlichste Wärmeenergie im infraroten Teil des elektromagnetischen Spektrums enthalten. Strahlungserwärmung wird am Häufigsten für Festkörper und Flüssigkeiten verwendet. Gase werden im Allgemeinen aufgrund ihrer transparenten Beschaffenheit nicht beeinflusst. Die wichtigsten Faktoren bei der Strahlungsenergie sind die Entfernung zwischen Objekt und Wärmequelle und die Absorptionsrate der Strahlungsenergie. So absorbiert zum Beispiel eine dunkle, matte Oberfläche mehr als eine helle, glatt polierte.