Lämmitysvaikutus

Lämmitysvaikutus on yleistermi, jolla kuvataan ilmiötä, jossa energia muuntuu lämmöksi ja saa aikaan järjestelmän tai aineen lämpenemisen. Se voi esiintyä monissa yhteyksissä, kuten teknisissä laitteissa, kemiallisissa reaktioissa tai säteilyyn liittyvissä prosesseissa.

Käytännön mekanismit. Sähköinen lämmitys tapahtuu, kun sähköenergia muuttuu lämmöksi vastuksen tai muun elektromagneettisen vastuksen kautta. Kemialliset reaktiot voivat olla eksotermisiä ja siten vapauttaa lämpöä, tai endotermisiä ja vaatia lämpöä reaktion toteutuakseen. Säteilyyn liittyvä lämmitys tapahtuu, kun aine absorboi säteilyä, erityisesti infrapunasäteilyä, ja muuntaa sen lämpöenergiaksi. Näissä prosesseissa energia siirtyy järjestelmään ja nostaa sen sisäistä energiaa sekä lopulta lämpötilaa.

Mittaus ja merkitys. Lämpömäärä voidaan määritellä kaavalla Q = m c ΔT, jossa m on massa, c ominaislämpökapasiteetti ja ΔT lämpötilan muutos. Termodynamiikassa sisäinen energia U muuttuu vastavuoroisesti työn kanssa ΔU = Q − W. Lämmitysvaikutus on keskeinen käsite sekä materiaalien suunnittelussa että energiankäytön ja energiatehokkuuden arvioinnissa. Ilmaston kontekstissa termi voi viitata yleisesti säteilytehon aiheuttamaan kasvua tai vastaaviin lämmitysvaikutuksiin, mutta tarkemmat termit kuten radiatiivinen pakkovoima kuvaavat kyseisiä prosesseja tarkemmin.

Näin ollen lämmitysvaikutus kuvaa prosessia, jossa energia aiheuttaa lämpenemisen käytännössä eri mekanismien kautta ja vaikuttaa niin yksittäisiin materiaaleihin kuin suurempiin järjestelmiin.