Hvad er en temperaturgradient?
En temperaturgradient er den gradvise varians i temperaturen med afstand.Gradientens hældning er konsistent inden for et materiale.En gradient etableres når som helst to materialer ved forskellige temperaturer er i fysisk kontakt med hinanden.Enheder med mål for temperaturgradienter er grader pr. Enhedsafstand, såsom deg; f pr. Tomme eller deg; c pr. Meter.
Der findes mange temperaturgradienter naturligt, mens andre oprettes.Den største temperaturgradient på jorden er selve jorden.Temperaturen på jordens kerne estimeres til ca. 9.000 deg; F (5.000 deg; c);Det er 6.650 deg; F (3.700 deg; c) ved grænsen mellem kernen og mantlen, mens skorpetemperaturen er ca. 200 deg; f (93 deg; c).Hvert lag har en temperaturgradient af en anden hældning, afhængigt af lagets ledningsevne.
Der findes ingen temperaturgradient mellem jorden og solen, fordi der ikke er en atmosfære mellem dem.Varmekapacitet er evnen til et materiale til at holde varme.Et vakuum har nul varmekapacitet.
Konvektion ødelægger en termisk gradient.Ved opvarmning af en gryde med sauce bliver den flydende tættest på brænderen den hotteste.Når den omrøres, blandes den varme væske med køligere væske, varmen bliver jævnt fordelt, og temperaturgradienten er annulleret.
Hvis det ikke er stireret, vil konvektiv varmeoverførsel medføre, at varm væske stiger og koldt falder, og en vis cirkulation vil forekomme,Selvom det ikke vil være så effektivt som aktivt omrøring.Over tid vil ledningskræfter, der overfører varme fra bunden, etablere ligevægt med de konvektive kræfter, der får vandet til at cirkulere.Hvis varmekilden er lav, vil cirkulation være langsom, en stejl temperaturgradient kan eksistere, og saucen kan brændes på bunden.Hvis varmen er høj, koges sausen, varmeoverførsel ved konvektion vil være høj, og temperaturgradienten vil være nær nul.
Isolering bruges til at forsinke varmeoverførsel ved at sætte materiale med lav varmeledningsevne ved siden af varmekilden.Isoleringen hjælper med at bevare den termiske gradient mellem det isolerede objekt og omgivelsesforhold.Kaffe forbliver varmere i en skumkop end i en aluminiumskop, fordi skummet fører mindre let.Ligeledes kan kaffedrikkeren brænde et par fingre, der henter aluminiumskoppen, fordi den termiske gradient er nær nul, og temperaturen på ydersiden af koppen er næsten den samme som indersiden af koppen.
at være stabil, en termiskGradient skal have en konstant varmekilde og en tilgængelig køleplade.Opretholdelse af konstante gradienter er sjældent vigtigt, undtagen når man udfører kemiske reaktioner.Mange industrielle processer kræver omhyggelig varmekontrol.Den levende celle skal også opretholde omhyggelig varmekontrol for optimal ydeevne.Mens forskere forstår, hvordan den menneskelige krop som helhed opretholder en temperaturgradient mellem dens kerne og omverdenen, er de tilgængelige muligheder for individuelle celler mindre klare.