¿El calor también viaja a la misma velocidad que la luz? Si la luz toma 8 minutos del sol, ¿es lo mismo aplicable al calor?

El calor es una longitud de onda infrarroja, generada por cosas como esta:

Esos son tubos de vacío con tungsteno al rojo vivo. El tungsteno al rojo vivo se quemaría inmediatamente o se rompería si hubiera alguna atmósfera dentro (revise las bombillas viejas).

Y ahora para la siguiente parte: la luz es luz, está bien. Sabemos que es una longitud de onda infrarroja. ¿Qué pasa con el tungsteno en sí?

Lo realmente sorprendente de la termodinámica es que el calor que intentamos describir con nuestros modelos es tanto una onda de luz como una difusión de energía mecánica alrededor de un elemento calentado. Las velocidades de difusión son completamente diferentes a las del calor EM. Esas son vibraciones inducidas en las redes de materiales, también explicadas como fonones, de manera similar a que los fotones son una perturbación del campo EM, un fonón es una perturbación en el cristal.

NO.

Ese no es el caso con el calor. El calor es solo un flujo de energía de alto potencial a bajo potencial. Mientras que la luz es una onda electromagnética que no requiere ningún medio material para propagarse (que también transporta energía).

Sentimos el calor de algunos debido a las ondas electromagnéticas que nos llegan.

El uso de calor es un término más general, ya que se puede transferir por medios de convección y conducción. Que son interacciones mucho más lentas.

Suponga que comienza con una barra de metal muy fría y aplica una fuente de calor en un extremo. ¿Lo que pasa?

El calor viaja rápidamente a lo largo de la barra y lo calienta, pero todo el calor no viaja a la misma velocidad. Si detiene el proceso a la mitad y verifica la temperatura en varios puntos, encontrará que parte del calor se fue muy rápido, pero la mayor parte viajó a una velocidad mucho menor. Si grafica la distribución de temperatura, será una curva de probabilidad gaussiana. Matemáticamente, esto es lo mismo que otros procesos aleatorios como el movimiento browniano.

Ahora la ecuación de calor original que describe esto tiene un pequeño problema: ¡no hay velocidad máxima! Por lo tanto, predice que una pequeña parte del calor viajará más rápido que la luz, lo que no suena del todo bien.

Ahora hay versiones relativistas de la ecuación de calor que suponen que la velocidad máxima es la velocidad de la luz, pero he visto varias versiones de la ecuación relativista, así que no estoy seguro de que haya una respuesta definitiva.

Sí, pero el “calor” es realmente inteligente, ¡viaja como la luz!

¿Cómo darle sentido a esto ?: Hay dos tipos de luz (bueno, mucho más, pero dos para esta discusión). Un tipo al que sus ojos son sensibles, y otro tipo que es absorbido por su piel (o rocas, árboles, aceras, etc.) y se transforma en energía térmica al contacto. El primero es la “luz visible” en el rango de 400 – 700 nm de longitud de onda. El segundo es “luz infrarroja” con longitud de onda en el rango de 700 nm a 1 mm. Más allá de esa longitud de onda, la luz se convierte en cosas como microondas y ondas de radio.

El calor puede viajar de múltiples maneras (convecton, conducción, radiación)

Cuando tocas una estufa caliente, por ejemplo, el calor viaja a tu mano principalmente por conducción. La conducción no viaja a la velocidad de la luz (si coloca una olla grande de agua en una estufa caliente, obviamente no hierve inmediatamente).

La convección es, por ejemplo, cuando se mezclan aire caliente y frío. (Obviamente, más lento que la velocidad de la luz)

Sin embargo, el calor proveniente del sol llega en su totalidad por radiación. Y la radiación viaja por la velocidad de la luz.

Pero decir “el calor viaja a la velocidad de la luz” está mal. Más correcto es decir “el calor transferido por la radiación viaja por la velocidad de la luz”.

Si. El calor es en realidad rayos infrarrojos, que forman parte del espectro de rayos llamado espectro electromagnético, del cual la luz también forma parte, a menudo denominado espectro visible. Entonces, los rayos ultravioleta, luz, infrarrojo, micro ondas, rayos X son todos rayos electromagnéticos y todos viajan a la velocidad de la luz.

Si. El calor que siente y la luz que ve del sol son radiación electromagnética.

Sin embargo, a veces la luz del sol puede tomar mucho, mucho más tiempo para llegar a su ojo. Esto puede suceder cuando se refleja en un objeto distante, como Marte o Júpiter. La luz que ves desde esos planetas comenzó en el sol, golpeó el planeta y se reflejó de nuevo hacia ti, por lo que tenía un camino mucho más largo por recorrer.

El calor es una forma de luz. Me gusta llamar a todas las ondas electromagnéticas “luz”, así que no me juzguen.

De todos modos, la radiación EM, independientemente de la energía, viaja a 299 792 458 m / s en el vacío.

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