¿Es la velocidad a la que el calor viaja a través de un medio proporcional a la velocidad a la que el sonido viaja a través de dicho medio?

El calor viaja por tres métodos básicos: conducción, convección y radiación. La radiación es la emisión de fotones y la reabsorción posterior, por lo que el calor en este caso viaja a la velocidad de la luz. La convección implica el calentamiento de otro medio por uno de los otros dos métodos, que luego se transporta físicamente a otra ubicación donde nuevamente transfiere calor por uno de los otros dos métodos. Siempre estará limitado por la velocidad del medio de transferencia.

Ahora vamos a la conducción, ya que esto es en lo que probablemente estés pensando. La velocidad del sonido describe la velocidad máxima a la que las moléculas pueden interactuar a través de un medio dado. (que responde a las preguntas que a veces se hacen sobre presionar un palo un poco para enviar una señal más rápido que la luz: no solo la señal no viajará a la velocidad de la luz, sino que solo viajará por el palo tan rápido como la velocidad del sonido en el un observador en el otro extremo verá que lo has presionado mucho antes de que realmente sientan el impulso). Claramente, esto sería lo más rápido que se podría conducir el calor. Pero el calor es un movimiento más aleatorio que cualquier onda de sonido: el calor no emitirá pulsos como el sonido, por lo que siempre será menor que la velocidad del sonido, pero sospecho que estás en el camino correcto, ya que son proporcionales, ya que ambos dependen en parte de la fuerza y ​​la conectividad de las interacciones intermoleculares de un material.

Pero creo que has ido demasiado lejos cuando preguntas si el sonido es calor: el sonido suele estar mucho más ordenado: una ola de presión. El calor es el nivel de energía promedio de las interacciones moleculares aleatorias. Puedes lograr que se relacionen, pero uno no es el otro. ¿Alguna vez has oído hablar de un refrigerador sónico? Puede usar un sonido resonante para bombear calor. También hay soldadura ultrasónica, donde lo que es esencialmente vibraciones sonoras se utilizan para crear calor. Pero el calor es un subproducto en casi todas las operaciones: no significa que toda la energía sea energía térmica, solo que termina allí.

Excelente observación! Si bien hay otros medios de transporte de energía ( p . Ej ., Electrones en un conductor), el más importante suele ser los fonones (ondas de sonido cuantificadas), que por supuesto viajan a la velocidad del sonido. (Puede haber diferentes velocidades para diferentes tipos y frecuencias de fonones, debido a acoplamientos no lineales o diferentes “modos”, pero generalmente son similares).

El sonido transporta calor y es una forma de energía, pero el “calor” es intrínsecamente aleatorio, mientras que el sonido puede ser dirigido y enfocado. Entonces, la analogía con los fotones infrarrojos es buena: el calor y el infrarrojo están relacionados de la misma manera que el calor y el sonido, pero uno no es lo mismo que el otro.

No, el sonido no es calor. Si el sonido es una forma de calor, por qué no escucho la luz del sol que viaja a través de mi oído, al mismo tiempo, puedo sentir el calor.

No será proporcional, el sonido puede viajar más rápido.

Digamos que tiene una pequeña barra de hierro de 1 metro de largo y un cronómetro.

Coloca la oreja en un extremo de la barra y dile a tu amigo que golpee el otro extremo de la barra ligeramente con un martillo.

Marque la hora usando el cronómetro tan pronto como escuche el sonido.

Ahora sostenga un extremo de la barra con la mano y coloque el otro extremo de la barra en una estufa encendida.

Suelte la varilla cuando su mano comience a sentir el calor, no olvide marcar la hora usando el cronómetro.

Para que un átomo se caliente necesita energía térmica. Y la energía térmica tarda en transferirse. Es por eso que el sonido viaja más rápido.

Pero hay un caso en el que la transferencia de calor es más rápida, el calor puede transferirse en el vacío a través de la radiación (como nuestro Sol). El sonido no lo es. Esto también es validar el sonido no es una forma de calor, el sonido no se puede transferir en el vacío. Mientras que el calor puede.

No. El sonido viaja miles o millones de veces más rápido. La prueba ultrasónica es un método de evaluación no destructivo que se basa en la propagación del sonido en diferentes medios. La velocidad del sonido depende del medio, que debe conocerse a fondo para calcular los ángulos de refracción. Estas velocidades se pueden encontrar aquí.

Como puede ver, la propagación es rápida . Incluso un medio lento como el agua permite la propagación del sonido mucho más rápido que el calor. ¿Puede el calor viajar 1,48 kilómetros en un segundo? No en un medio como el agua en los alrededores terrenales.

Esa es una idea interesante! No sé si son proporcionales, pero me sorprendería mucho si no están relacionados.

El sonido y el calor no son idénticos; El calor en un sólido es una vibración desorganizada de los átomos, mientras que el sonido es una vibración organizada, incluso sincronizada.

El sonido es de hecho una forma de difundir el calor. Parte de la energía organizada se desorganiza en el camino.