Was ist eine Temperatur-Steigung?

Eine Temperatursteigung ist die stufenweise Abweichung in der Temperatur mit Abstand. Die Steigung der Steigung ist innerhalb eines Materials gleich bleibend. Eine Steigung wird hergestellt, immer wenn zwei Materialien bei den verschiedenen Temperaturen im körperlichen Kontakt mit einander sind. Maßeinheiten des Masses Temperatursteigungen sind Grad pro Maßeinheitsabstand, wie °F pro Zoll oder °C pro Messinstrument.

Viele Temperatursteigungen existieren natürlich, während andere verursacht werden. Die größte Temperatursteigung auf Masse ist die Masse selbst. Die Temperatur des Earth’s Kernes wird auf ungefähr 9,000°F geschätzt (5,000°C); es ist 6,650°F (3,700°C) an der Grenze zwischen dem Kern und dem Umhang, während die Krustetemperatur über 200°F ist (93°C). Jede Schicht hat eine Temperatursteigung einer anderen Steigung, abhängig von der Hitzeleitfähigkeit der Schicht.

Keine Temperatursteigung existiert zwischen der Masse und der Sonne, weil es nicht eine Atmosphäre zwischen ihnen gibt. Die Hitzekapazität ist die Fähigkeit, damit ein Material Hitze hält. Ein Vakuum hat die nullhitzekapazität.

Konvektion zerstört eine thermische Steigung. Wenn sie einen Topf Soße erhitzt, wird die Flüssigkeit, die zum Brenner am nähsten ist, das heißeste. Wenn sie gerührt wird, mischt die heiße Flüssigkeit mit kühlerer Flüssigkeit, wird die Hitze gleichmäßig verteilt, und die Temperatursteigung wird annulliert.

Wenn Sie unbewegte, Übertragungswärmeübertragung gelassen werden, warme Flüssigkeit zu steigen und Kälte veranlaßt zu fallen und etwas Zirkulation auftritt, obgleich sie nicht so wirkungsvoll wie Active Stirring ist. Im Laufe der Zeit stellen die Übertragungskräfte, die Hitze von der Unterseite bringen, Gleichgewicht mit den Übertragungskräften her, die das Wasser veranlassen zu verteilen. Wenn die Wärmequelle niedrig ist, ist Zirkulation langsam, kann eine steile Temperatursteigung existieren, und die Soße kann auf der Unterseite gebrannt werden. Wenn die Hitze hoch ist, kocht die Soße, ist Wärmeübertragung durch Konvektion hoch, und die Temperatursteigung ist nahe null.

Isolierung wird benutzt, um Wärmeübertragung zu verzögern, indem man Material mit niedriger Hitzeleitfähigkeit nahe bei der Wärmequelle setzt. Die Isolierungshilfen behalten die thermische Steigung zwischen dem Isoliergegenstand und den umgebenden Bedingungen bei. Kaffee bleibt in einer Schaumschale als in einer Aluminiumschale wärmer, weil der Schaum Hitze kleiner bereitwillig leitet. Ebenso kann der Kaffeetrinker einige Finger brennen, welche die Aluminiumschale aufheben, weil die thermische Steigung nahe null ist und die Temperatur der Außenseite der Schale fast die selbe wie das Innere der Schale ist.

Um beständig zu sein, muss eine thermische Steigung eine konstante Wärmequelle und einen vorhandenen Kühlkörper haben. Konstante Steigungen beizubehalten ist selten, ausgenommen wichtig, wenn man chemische Reaktionen leitet. Viele industriellen Prozesse erfordern vorsichtige Hitzesteuerung. Die lebende Zelle muss vorsichtige Hitzekontrollen für optimale Leistung auch beibehalten. Während Wissenschaftler verstehen, wie der menschliche Körper als Ganzes eine Temperatursteigung zwischen seinem Kern und der Außenwelt beibehält, sind die Wahlen, die für einzelne Zellen vorhanden sind, weniger klar.