Thermische geleiding, convectie, en straling

wanneer we observeren wat we vuur noemen, dan is er een verbrandingsreactie gaande en dan zien we deze vlammen, wat we eigenlijk observeren zijn de drie vormen van thermische energieoverdracht die we observeren geleiding convectie convectie en thermische straling allemaal tegelijk dus dit is thermische straling thermische straling en ik zou kunnen zeggen thermische geleiding thermische convectie en thermische straling het woord thermisch heeft gewoon betrekking op dingen die te maken hebben met temperatuur dus wat is de geleiding aan de hand, nou wat we hebben gebeurt in de brandstof voor ons vuur dus hier beneden hebben we onze klassieke verbrandingsreactie. Ik moedig u aan om de video daarover te bekijken in onze scheikunde afspeellijst of scheikunde sectie als u daarin geïnteresseerd bent maar je neemt je neemt koolstofmoleculen en en ze zijn bindingen en dan in de aanwezigheid van zuurstof en wat warmte heb je een verbrandingsreactie waarbij koolstofdioxide en water worden geproduceerd en zelfs meer energie dan je erin stopt dus het produceert veel energie en die energie gaat de moleculen eromheen prikkelen. Dus heb je die moleculen die uiteindelijk veel kinetische energie krijgen en onthoud dat temperatuur evenredig is met gemiddelde kinetische energie en dus degene die net verbrand zijn of de moleculen vlak bij de reactie of misschien degene die deel uitmaakten van de reactie hebben een hele hoge gemiddelde kinetische energie omdat al die energie vrijkwam van die verbrandingsreactie en dan botsen ze op andere moleculen die misschien niet zo’n hoge kinetische energie hebben maar dan gaan ze die kinetische energie overbrengen door deze botsingen en we hebben een hele video over thermische geleiding maar dat is wat er gebeurt dingen met een hogere kinetische energie botsen tegen dingen met een lagere kinetische energie en brengen een deel van die kinetische energie over en ze brengen een deel van dat momentum over dus dat gebeurt zeker als we kijken naar een brand zoals deze naburige moleculen botsen tegen andere moleculen en brengen energie over nu convectie dit is rond het idee dat die hete lucht minder dicht is en het is een heleboel dus als we een dus laten we zeggen dat dit de koele lucht is en het is logisch waarom koele lucht dichter zal zijn dan hete lucht omdat hete lucht deze deeltjes een veel hogere kinetische energie hebben en dus zullen ze tegen elkaar botsen en ze zullen elkaar duwen elkaar veel verder weg en en en en raken meer van elkaar verwijderd vanwege die hoge gemiddelde kinetische energie maar omdat het hete gebied minder dicht is dit gebied hier is minder dicht minder dicht dan het witte gebied dit kunnen allemaal dezelfde molecule zijn ik heb ze gewoon in verschillende kleuren om het minder dichte gebied te tonen in het meer dichte gebied gaat het stijgen het gaat stijgen of je zou zelfs kunnen denken dat het meer dichte gebied het meer dichte gebied gaat er omheen vallen het gaat er omheen vallen of probeert er onderdoor te gaan omdat het dichter is en dan gaat het minder dichte gebied stijgen en door dat te doen heb je de hetere de hetere moleculen die omhoog gaan en dan kunnen de koude moleculen ook naar beneden gaan misschien is de bron van warmte de bron van warmte de bron van energie hier om meer opgewarmd te worden dus dit hier Hier dus hete lucht stijgt laat me dit schrijven hete hete lucht stijgt en één manier om er over na te denken maakt een ruimte voor de afgekoelde lucht die naar beneden komt en dan weer opgewarmd wordt en dat is wat er gebeurt in het vuur hier zie je de verbrandingsreactie verbrandingsreactie vindt daar plaats Laat me even in een andere kleur de verbrandingsreactie is in de brandstof die super hete lucht gaat stijgen en dat is waarom het lijkt alsof deze vlammen soort van ze bewegen omhoog ze zijn soort van flikkeren omhoog en je zult ook zien en eigenlijk gaan we praten over in thermische straling is dat ze ook van kleur veranderen als ze naar boven bewegen maar dit hele idee van een vuur dat naar boven beweegt in de hete lucht als je je hand hier legt wordt het veel heter dan als je je hand hier legt… ook al is dit in theorie dichter bij de vlam dan hier en dat komt omdat de hete lucht stijgt en plaats maakt voor koude lucht of koude koelere lucht ik denk dat ik zou kunnen zeggen hier naar beneden komt en een deel wordt en weer wordt opgewarmd en dan zou het weer opstijgen en dus dit convectie, het idee dat de warme lucht opstijgt of de koude lucht daalt, is een andere vorm van warmteoverdracht. De laatste vorm die we waarnemen als we het over vuur hebben, is thermische straling. Dit gaat over het idee dat als geladen deeltjes versneld worden, ze elektromagnetische straling afgeven. Je zou kunnen zeggen: waar worden geladen deeltjes versneld? We hebben moleculen die constant versneld worden als ze tegen elkaar botsen en kinetische energie overdragen… van laten we zeggen deze botst tegen dat het gaat om dat te versnellen in een andere richting en zelfs deze zou kunnen gaan in een andere richting en versnelling is een verandering in snelheid dus het kan de omvang van de snelheid of uw richting van de snelheid dus als ze botsen heb je al deze versnelling van geladen deeltjes dus laat me dit opschrijven je hebt versnelling versnelling van geladen deeltjes geladen deeltjes deeltjes en dan dat releases die elektromagnetische straling die releases elektromagnetische straling ik weet wat je denkt Wacht, wacht even, dus ik kan geloven dat we moleculen hebben die versneld worden, maar waar is dit geladen deeltjes, waar komen deze geladen deeltjes vandaan? We moeten onthouden dat deze moleculen bestaan uit atomen en atomen bestaan uit geladen deeltjes, protonen en elektronen. Dus als je ze versnelt en hoe meer je ze versnelt, hoe meer straling er vrijkomt… je kunt de draad zien het licht dat door het vuur wordt uitgezonden dat is elektromagnetische straling dat is elektromagnetische straling het is gewoon de elektromagnetische straling in de golflengtes die je oog als zichtbaar beschouwt lichter dat je oog als licht beschouwt zelfs de deeltjes hier boven dus zelfs de deeltjes hier boven die nog steeds vrij heet zijn zenden ook elektromagnetische straling uit omdat ze allemaal tegen elkaar botsen en hun elektronen en hun protonen worden allemaal versneld op verschillende manieren ze geven ook elektromagnetische straling af maar het is op een langzamere golflengte dan je oog in staat is om waar te nemen als licht als je een infrarood camera had zou je zien dat de vlammen veel groter zijn je zou ze helemaal naar boven zien gaan en als je naar de vlam kijkt als je goed naar de vlam kijkt zou je zien dat hier beneden waar de verbrandingsreacties plaatsvinden de vlam blauw ziet en dat komt omdat het blauwe licht hoger energielicht is en dat komt omdat de deeltjes hier beneden meer versneld worden en dan gaat het van blauw naar een soort wit naar een geel naar een rood of naar een oranje naar een rood en dan verdwijnt het naar je gewone ogen maar alles wat een bepaalde temperatuur heeft geeft elektromagnetische straling af en je hebt zoiets van oké nou dat is allemaal prima ik kan het zien maar hoe is dat een vorm van energieoverdracht nou als je ooit naast een vlam hebt gezeten dan voel je de warmte zelfs als de lucht tussen jou en de vlam koud is dan voel je nog steeds dat je het warm krijgt dus als dit een vlam is hier dus dat is vuur laten we nu zeggen dat je koude lucht koude lucht hebt laten we zeggen je bent bij een kampvuur hier misschien is het 30 graden deze lucht hier is 30 graden als je als je hier staat je nog steeds warmte zou voelen je voelt nog steeds alsof je opgewarmd wordt en dat komt omdat die elektromagnetische straling wordt uitgezonden van de luchtdeeltjes die we waarnemen als vuur en dan kan dat eigenlijk deeltjes op je huid prikkelen en het zal energie overbrengen op je huid en dus je voelt alsof je eigenlijk opgewarmd wordt Ik herinner me een keer dit is een beetje een vreemd verhaal maar ik was op ik was op de snelweg en er en er stond een auto in brand en ik was letterlijk naar de Far Lane gereden omdat hij in brand stond. We waren er drie rijstroken vandaan en hij ontplofte. Ik denk niet dat er iemand in zat, hopelijk niet, maar ik herinner me dat toen hij ontplofte, we een intense hitte voelden door het raam van de auto. Dat was elektromagnetische straling, dat was thermische straling die vrijkwam door de versnelde deeltjes in de lucht rond de explosie die we waarnamen als een explosie of brand, maar het warmde deeltjes op mijn huid op.