Hogyan működik a hőenergia?

Alapjában véve az elektronok fognak mozogni, ebből lesz a hő is. Az atommagok nem fognak rezegni, legfeljebb távolabbra kerülnek egymástól, a hő miatt.

Mégha pongyola is ez így, első körben maradjunk ennyiben. Elég sok elektronfizikát kell tanulni ahhoz, ha az ember mindent meg akar érteni.

1-es hibásan írta le!

Igenis rezegnek az atommagok is!

Az elektronfelhő állandó mozgásban van ezefelül is.

Viszont az atommaghoz olyan erős hatással kötődnek, hogy ha az atommag elmozdul akkor majdnem pont ugyanakkora távolságban mennek vele az elektronok is. Vagyis kis hőmozgáskor még csak lejebb vagy feljebb sem ugranak a pályájukon! (Nagyobb hőmozgáskor ahol sok az energia már igen!) Természetesen a kezedbe a rezgéseket nem közvetlenül az atommagról kapod, hanem az atommagokkal együtt mozgó elektronfelhők taszítják egymást és ezáltal által veszik át a keed atomjai a rezgést azaz közlődik beléd energia.

(Ha nem így lenne akkor pl egy anyagdarab hirtelen nagy sebességű kilövéskor hátrahagyná az elektronjait? Hiszen ott is elmozdulnak atomok és nem kis sebességgel. Nem nem!)

Egy másik példa: Félvezető kristályok degradációja!

Van pl egy Si egykristály amit P és N szennyező atomokat tartalmaz (köztük átmeneti határréteggel). Ha ez a kristály nagyon megmelegszik, akkor előfordulhat hogy 2 rezgő Si atom közt akkora rés támad hogy egy szennyező atom át tud ott ugrani. Azaz a kristályban hiba keletkezik, a P-N átmeneti határréteg megvastagodhat vagy elvékonyodhat emiatt, és akkor már nem úgy működik ahogy kellene neki! A félvezető pl processzor ekkor tönkrementnek minősül! Ez a processzoroknál már olyan 60-70 C-on el kezd lejátszódni. Ezért kell hűteni és nem szabad hagyni hogy tartósan forró legyen, mert a kristály "degradálódik" az atomjainak hőmozgásától!

És még valami, amit senki nem említett.

Ha egy tárgy atomjai nagyon hevesen mozognak (és velük az elektronfelhő is) akkor már elegendő energia állhat rendelkezésre hogy az elektronok is kimozduljanak vagyis pályát ugorjanak. Ez viszont átalakítja az energiát elektromágneses sugárzássá. Előbb (kevesebb energia mennyiségnél) alacsonyabb frekvenciás sugárzás azaz infravörös sugárzás, amit más néven hősugárzásnak is nevezünk. És a kezed ezt is tudja érzékelni. Ehhez még csak közvetítő közegre sincsen szükség, akár vákuumon keresztül is kisugározza az anyagod a hőt és te "meleg" ként érzékelni tudod.

Magasabb energiaszinten és így nagyobb elektronpálya ugrásokkor pedig már magasabb frekvenciájú elektromágneses sugárzás lép ki, azaz fény. Ekkor látsz izzani egy anyagot! És így már érthetően nem véletlen hogy minden izzás mélyvöröstől indul és a kék felé tart!

Csak annyi különbség van anyag és anyag közt hogy ha más elemekből áll más más hőközlés vagyis különböző hőmérséklet után különbözően kezd sugározni!

Tehát hőenergiát két féle képpen kaphatsz!

- Közvetlen rezgés%hőátadással vagyis vezetéssel.

- És ki/be sugárzással!

Az hogy melyik anyag milyen mennyiségben és arányban "pakol ki" ezekből a környezetébe az függ a hőmérsékletétől, anyagminőségétől (miből van) és a színétől is!

Igen, ezen a szinten mondjuk, hogy így van. A "rezgés" azért nem teljesen hétköznapi és betű szerinti értelmezésben értendő, de ehhez a fizikában kell elmélyedni.

A hőenergia valóban a részecskék mozgásának fokozódásában nyilvánul meg, de az nem azt jelenti, hogy a nyugalomban álldogáló atommagok körül az elektronok vadabbul fognak keringeni. Ezt a mélyebb fizika kissé másképp értelmezi, de fő vonalaiban rendben.

A kezed pedig valóban ebből a "rezgési" intenzitásból kap egy keveset (vagy sokat, és leég a bőröd). Mivel az élő anyag más, mint egy forró vas, ezért a hatás is más lesz.

Ami a kockát illeti. A napsütés fotonokat jelent, amelyek egy részét a kocka befogadja, így azok (mozgási és más) energiája a kockát gazdagítja. Ezt röviden melegedésnek hívjuk. Amikor pedig csúszik, akkor atomi szinten a kocka nem sima, meg a felület se. Azaz a felület és a kocka atomjai egymást megmozgatják, hiszen az egyiké (mondjuk így) állnak, másiké mozognak. Nagyjából úgy, mintha a járdán állva neked rohan egy másik ember. Energiájának egy részét átveszed, hiszen például hanyatt esel.

#2: Persze hibásan van leírva #1, de utalva van arra, hogy ez egy első közelítés.

Ha úgy tetszik minden egyes n-edik modell hibás, ha az n+1 -edik több mindent figyelembe vesz, és utóbbiban gondolkodunk.

Aki tanult fizikai és matematikai modellalkotásról, az ezt tudja.