понятие

перенос энергии

Перемещение энергии из одного места в другое, часто посредством излучения, конвекции или теплопроводности.
9 статей

Описание

Перенос энергии — это передача энергии из одного места в другое, осуществляемая тремя основными механизмами: излучением (электромагнитными волнами), конвекцией (движением объёмов жидкости) и теплопроводностью (столкновениями молекул). Это понятие лежит в основе понимания всего — от недр звёзд и климата планет до электронных устройств и квантовых систем. В астрофизике перенос энергии определяет, каким образом тепло, выделяющееся в ядре звезды, достигает её поверхности, влияя на светимость и эволюцию звезды.

История

Научное понимание теплопередачи развивалось в XIX веке с появлением закона теплопроводности Фурье (1822) и формулировкой термодинамики. Уравнение переноса излучения было разработано в начале XX века астрофизиками, такими как Артур Эддингтон.

Как это работает

При теплопроводности энергия передаётся через материал посредством прямых столкновений частиц без макроскопического движения. При конвекции горячая, менее плотная жидкость поднимается, а более холодная и плотная опускается, образуя циркуляционные ячейки, которые переносят тепло. Излучение передаёт энергию через фотоны, которые могут поглощаться, переизлучаться или рассеиваться. В квантовых системах энергия может также переноситься через запутанность или виртуальные частицы, как исследуется в протоколах квантовой телепортации, где энергия передаётся без чистого потока частиц.

Где применяется

Принципы переноса энергии применяются при проектировании теплообменников, систем охлаждения электроники, тепловой изоляции, а также при разработке схем квантовой телепортации энергии для будущих квантовых технологий.

Любопытный факт

В ядре Солнца энергия добирается до поверхности около 100 000 лет из-за случайного рассеяния фотонов, однако, выйдя в виде света, она достигает Земли всего за 8 минут.

Граф понятий →

Статьи по теме · 9

Почему в космических лучах колено
Космические лучи не летят по прямой. Заряженные частицы, разогнанные до огромных скоростей, петляют в магнитном поле Галактики, словно пылинки в потоке ветра. Обычно считается, что они просто рассеиваются вдоль и поперёк силовых линий.
Комета, попытавшаяся зажечь Солнце: магнитная тетива и ультрафиолетовый след
В декабре 2011 года комета Лавджоя совершила дерзкий манёвр — пронеслась сквозь раскалённую корону Солнца. Сразу после этого была зафиксирована вспышка. Учёные проверили гипотезу: могла ли комета спровоцировать этот выброс? Атмосфера Солнца пронизана тугими магнитными петлями — их можно представить как натянутую тетиву лука.
Материаловедение2026-04-221 минarXiv:2604.20642экспресс
Магнетит: загадка, не решённая сто лет
Кусок магнетита — обычного железного камня — ведёт себя странно. При комнатной температуре он проводит электричество, но стоит охладить его ниже минус 150 градусов, как сопротивление резко подскакивает. Этот скачок, открытый ещё в 1939 году, физики не могли объяснить почти век. Новая работа предлагает разгадку.
Галактики2026-04-201 минarXiv:2604.17955экспресс
Газ перепрыгивает кольцо
Река течёт к водовороту, но на пути стоит дамба с прорезью. Большая часть воды скапливается перед дамбой, но часть, набрав высоту, перелетает через неё и падает прямо в воронку. Так и газ в галактике: он стекает к центру, но упирается в кольцо из звёзд и газа — оно как дамба. Обычно там всё и останавливается, закручиваясь в плотный вихрь.
Космические лучи блуждают между облаками
Межзвёздное пространство не пустое: оно заполнено разреженным газом, который местами тёплый, местами холодный. Границы между такими областями напоминают стенки между мыльными пузырями. Когда сверхэнергичная частица — космический луч — налетает на такую стенку, магнитное поле там резко меняется, и частица отскакивает, как мячик от бортика.
Солнечные частицы и их запутанный путь
30 марта 2022 года два космических аппарата — BepiColombo и STEREO-A — одновременно почувствовали ударную волну от Солнца. Первый был на расстоянии 0,6 расстояния от Земли до Солнца, второй — ровно на одном таком расстоянии.
Почему горячие звёзды крутятся быстрее
Космический телескоп Gaia измерил, насколько быстро крутятся более ста тысяч звёзд. Оказалось, что скорость вращения зависит от температуры звезды. У звёзд холоднее 6500 градусов поверхность движется со скоростью 10–20 километров в секунду. Но стоит звезде стать горячее, как скорость резко подскакивает до 100 километров в секунду.
Алмаз: загадка разбросанных скоростей
Алмаз — не просто украшение. Этот кристалл может проводить электричество, когда в нём появляются свободные носители заряда: электроны и дырки. Но как быстро они движутся? В научных статьях числа разнятся в десятки раз. Одна лаборатория сообщает скорость 1000 см²/(В·с), другая — 4000.