¿Por qué la temperatura de un objeto sube a un cierto nivel y se detiene bajo la luz del sol?

Supongamos que ponemos un frasco frente a una lámpara (que imita la luz del sol) y esperamos a que el frasco se caliente. Cuando la temperatura del frasco aumenta unos pocos grados, deja de aumentar.

Mi idea es que a medida que el frasco absorbe calor, también emite calor a los alrededores. Cuando el calor absorbido es igual al calor del área circundante, la temperatura de la jarra ya no aumenta.

Sin embargo, no estoy muy seguro de esta explicación. ¿Es correcto?

¿Por qué un automóvil con una cantidad fija de potencia acelera a una velocidad particular y luego deja de acelerar?

Respuestas (2)

Todo tiene que ver con las leyes de la dinámica térmica, en particular con la forma en que un objeto emite radiación con la temperatura: consulte la ley de Stefan-Boltzmann

Puedes ver con los metales, que una vez que los calientas comienzan a brillar. Caliéntelos más y brillan más: esto muestra que las cosas más calientes son más brillantes porque a medida que la temperatura aumenta, todo emite más radiación, por lo que, dada la potencia establecida de una lámpara, el frasco que menciona eventualmente alcanzará un equilibrio térmico, donde es tomando calor igual a la cantidad que libera al ambiente local.

Además de irradiar energía, la jarra libera energía debido al contacto con el aire circundante, a un ritmo proporcional a la diferencia entre la temperatura de la jarra y la del aire.

Debes distinguir diferentes palabras:

  • "Calor" - una forma de energía
  • "Potencia" - una tasa de transferencia de energía (una cantidad de calor por segundo)
  • "Temperatura": depende del calor, la masa y la capacidad calorífica del objeto

Una de las "leyes" es que "el calor no pasará de un cuerpo más frío (de baja temperatura) a un cuerpo más caliente (de alta temperatura)". Si junta los dos cuerpos (sin aislamiento), el calor pasará del más caliente al más frío. Cuando alcanzan la misma temperatura, los dos cuerpos están en equilibrio térmico entre sí.

La situación con la lámpara no es exactamente así. Es posible que usted tenga:

  • Una lámpara radiante
  • Irradiando calor en un frasco
  • Que está rodeado de aire frío.

No es cierto que la jarra y el aire alcancen la misma temperatura; lo que es cierto es que se alcanza el equilibrio térmico cuando la velocidad a la que el vaso absorbe el calor (de la lámpara) es igual a la velocidad a la que el vaso pierde calor (a través de la radiación, la conducción y la convección) hacia el aire más frío que lo rodea. .

El calor no es una forma de energía, un cuerpo no tiene "calor" pero calentar es una forma de trabajo
Pensé que el calor se medía en julios y se almacenaba en un cuerpo (tal vez no muy diferente de la "energía potencial"). El calor total de un cuerpo se calcula mediante la fórmula "temperatura x masa x capacidad calorífica específica".
El trabajo también se mide en julios. Si el "calor" fuera energía, entonces un cuerpo que tiene energía también contendría "calor". ¿Todo ese calor sería igual a la energía interna o solo una parte de ella? Si elige todo , entonces es solo otra palabra para energía interna, pero luego en la ecuación d tu = d q + d W ¿Cuál es la diferencia entre los dos términos de la derecha? Si "Q" es solo una parte de la energía interna, ¿cómo puedes saber qué y cuánto es parte de ella?
Su definición de "calor total" como "temperatura × masa × capacidad calorífica específica" como una cantidad física significativa solo puede tener sentido si la capacidad calorífica específica es independiente de la temperatura. Sí, puede escribirla como una integral C h r i s W ( q ) = ∫ 0 T metro C ( T ′ ) d T ′ pero yendo más allá, ¿significa algo más en lugar de ser simplemente otra palabra para "temperatura"? T ¿del cuerpo? Porque como está escrito, no tiene nada que ver ni con la primera ni con la segunda ley de la termodinámica. Lo que sucederá si C ( T ) depende también de la presión externa o de un campo magnético externo?
Creo que es útil distinguir "temperatura" de "calor". Por ejemplo, un cuerpo relativamente muy masivo contiene mucho calor (mucha energía térmica) incluso si no está muy caliente (temperatura no muy alta).
Hay físicos que creen que para evitar confusiones la palabra "calor" en física nunca debe usarse como sustantivo, solo como verbo. Como gerundio todavía está bien.
Acabo de leer la energía térmica de Wikipedia : y aparentemente lo que me enseñaron en la escuela (por ejemplo, que existe la "energía térmica") fue una [sobre] simplificación.
De todos modos, por lo que vale, mi respuesta permanece (lo que importa es la temperatura del frasco, no el "calor" interno del frasco): en este caso (donde hay una lámpara que genera nuevo calor) el equilibrio no es cuando el frasco "es igual a la calor de" (es decir, tener la misma temperatura que) el aire que lo rodea ... más bien, el equilibrio es cuando la entrada de energía de la jarra (el calor radiante entrante se absorbe) coincide con la salida de energía de la jarra (calor saliente), que (la existencia de potencia de salida) probablemente sucede cuando la jarra está más caliente (temperatura más alta que) el aire que la rodea.
no solo está muy bien escrito , sino que también es un artículo objetivamente correcto en la wikipedia
¿Por qué la temperatura de un objeto sube a un cierto nivel y se detiene bajo la luz del sol?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 1v