Visa fråga/svar

 

Värme [19742]

Fråga:
Om man har en torr och uppvärmd trasa och en våt och uppvärmd trasa och sen ska man ta reda på vilken utav dem som sjunker i temperatur fortast, vad blir då svaret och varför blir det så?
/Tobias O, Åvestadal, Avesta

Svar:
Tobias! Fysik är en experimentell vetenskap som bringar struktur till olika naturfenomen, se fråga 16415 . Bästa sättet att ta reda på vad du vill veta är alltså att göra en mätning.

Stick in en termometer i den våta trasan, läs av temperaturen en gång i minuten och plotta temperaturen som funktion av tiden. Gör likadant med den torra trasan. Då bör du lätt kunna avgöra vilken trasa som svalnar fortast.

Vad blir resultatet teoretiskt då? Det är inte så lätt att säga eftersom det finns flera effekter som drar åt olika håll. Låt oss först diskutera olika effekter som är relevanta:

Värmeöverföring innebär transport av termisk energi inom ett medium eller mellan medier till följd av skillnad i temperatur. Värme kan spontant överföras endast från ett varmare till ett kallare medium, till följd av termodynamikens andra huvudsats. (värmeöverföring , Heat_transfer )

Värme kan överföras på tre sätt, genom värmeledning (konduktion), konvektion eller värmestrålning.

Värmeledning sker främst i fasta material och beror på att en temperaturgradient jämnas ut.

Konvektion sker på grund av rörelsen hos en fluid, som också omfördelar värme. Vid konvektion är alltid åtminstone en fas en fluid (vätska eller gas).

Strålning förekommer oavsett om mediernas fas är gas, vätska eller fast och behöver inget transporterande medium, utan kan överföra värme genom vakuum.

Specifik värmekapacitet är ett mått på hur mycket värme som lagras om man höjer temperaturen hos 1 kg av ett ämne med en grad, se fråga 15734 .

Ångbildningsvärme eller förångningsentalpi anger den värmeenergi som måste tillföras för att vid konstant temperatur förånga 1 kg av ett ämne vid dess normala kokpunkt. Ångbildningsvärmen för till exempel vatten är 2260 kJ/kg.

Låt oss efter denna långa inledning se vad som händer med dina trasor.

Strålning kan vi bortse ifrån eftersom temperaturen är relativt låg - mindre än 100oC.

Värmeledning bidrar till transport av värme till ytan. Från ytan är konvektion är den huvudsakliga transportmetoden. Konvektion bör vara lika oberoende om trasan är våt eller torr. Värmeledningen är emellertid mycket större för den våta trasan, vilket innebär att den skulle svalna snabbare än den torra. Se även fråga 18517 .

Den specifika värmekapaciteten är betydligt större för den våta trasan, vilket skulle ge en långsammare avsvalning för den våta trasan.

Från den våta trasan kommer vatten att avdunsta. Detta kostar mycket energi som tas från trasan (effekten är densamma som gör att du fryser när du stiger ut ur duschen). Den våta trasan avkyls alltså mer än den torra.

Vad blir då slutresultatet? Eftersom ångbildningsvärmet är stort för vatten kommer antagligen den sista effekten att dominera, åtminstone om ventilationen är hygglig. Den våta trasan skulle alltså kylas av snabbast.
/Peter E

Nyckelord: värmeöverföring/transport [36];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7180 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-23 11:27:37.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.