Un gradient de température est la variance graduelle de la température avec la distance. La pente du gradient est uniforme dans un matériau. Un gradient est établi quand deux matières à des températures différentes sont en contact physique les uns avec les autres. Les unités de mesure des gradients de température sont degrés par unité de distance, tels que F ° par pouce ou ° C par mètre.
Beaucoup de gradients de température existent naturellement, tandis que d'autres sont créés. Le gradient de température sur la Terre la plus grande est la Terre elle-même. La température du noyau de la Terre est estimé à environ 9.000 ° F (5000 ° C), c'est 6650 ° F (3700 ° C) à la limite entre le noyau et le manteau, alors que la température croûte est d'environ 200 ° F (93 ° C). Chaque couche a un gradient de température d'une pente différente, en fonction de la conductivité thermique de la couche.
Aucun gradient de température n’existe entre la Terre et le soleil car il n'y a pas une atmosphère entre eux. Capacité thermique est la capacité d'un matériau à retenir la chaleur. Un vide est zéro capacité calorifique.
La convection détruit un gradient thermique. Le chauffage d'un pot de sauce, le liquide le plus proche du brûleur est le plus chaud. Lorsque agité, le liquide chaud se mélange avec le refroidisseur de liquide, la chaleur est répartie uniformément, et le gradient de température est annulée.
Si elle reste sans agitation, le transfert de chaleur par convection entraîne liquide chaud monte et le froid à l'automne, et une certaine circulation aura lieu, bien que ce ne sera pas aussi efficace que le brassage actifs. Au fil du temps, les forces de conduction transfert de chaleur du fond établira un équilibre avec les forces de convection qui causent l'eau de circuler. Si la source de chaleur est faible, la circulation sera lente, un fort gradient de température peut exister, et la sauce peuvent être brûlés sur le fond. Si la chaleur est élevée, la sauce commence à bouillir, le transfert de chaleur par convection sera élevé, et le gradient de température sera proche de zéro.
L'isolation est utilisée pour retarder le transfert de chaleur en mettant matériau à faible conductivité thermique à côté de la source de chaleur. L'isolation contribue à maintenir le gradient thermique entre l'objet et isolés des conditions ambiantes. Café restera chaud dans une tasse de mousse que dans une coupelle en aluminium car la mousse conductrice de la chaleur moins facilement. De même, le buveur de café peut brûler quelques doigts ramasser les coupes en aluminium, car le gradient thermique est proche de zéro et la température de l'extérieur de la coupe est presque le même que l'intérieur de la tasse.
Être stable, un gradient thermique doit avoir une source de chaleur constante et un puits de chaleur disponible. Le maintien des gradients constants est rarement important, sauf pour effectuer des réactions chimiques. De nombreux procédés industriels nécessitent un contrôle attentif de la chaleur. La cellule vivante doit également maintenir des contrôles minutieux de chaleur pour une performance optimale. Alors que les scientifiques à comprendre comment le corps humain dans son ensemble maintient un gradient de température entre le noyau et le monde extérieur, les options disponibles pour les cellules individuelles sont moins claires.