Tres quaestiones de translatione caloris
1. Vide imaginem sequentem!
Si tres tubi in arca vitrea clausa, ut in imagine demonstratur, ponuntur. Fumus ex volumine chartaceo in extremo tubi B ponitur et per tubum intrat, deinde fumus iterum per tubos A et C exibit, ut in imagine demonstratur. Hoc eventum ob translationem caloris a... fit.
A. convectio
B. conductio
C. inductio
D. radiatio
Disputatio
Hoc phaenomenon ob translationem caloris per convectionem fit. Translatio caloris per convectionem est translatio caloris cum motu materiae. Exempla translationis caloris per convectionem includunt ventum, aquam ferventem, vel motum fumi, ut in imagine supra demonstratur.
Quomodo motum fumi, ut in imagine supra demonstratur, explicas? Intra pyxidem vitream clausam, candela accensa est. Flamma candelae aerem circumdantem calefacit, temperaturam aeris intra pyxidem vitream augens. Haec temperaturae augmentatio aerem expandere (volumen augere) facit. Haec expansio densitatem aeris minuere facit. Ergo, densitas aeris extra pyxidem vitream maior est quam densitas aeris intra pyxidem vitream. Gases naturaliter moventur ex locis cum alta densitate aeris ad areas cum humili densitate aeris. Haec differentia in densitate aeris fumum fluere facit ex extra pyxidem vitream, quae altam densitatem aeris habet, in pyxidem vitream, quae humilem densitatem aeris habet.
Intra pyxidem vitream, flamma candelae fumum calefacit, eius temperaturam et volumen augens. Hoc densitatem fumi auget, eum sursum versus areas cum minore densitate aeris movere faciens. Memento quo altior locus supra solum est, eo minorem densitatem aeris, quia vis gravitatis decrescit.
Responsum rectum est A.
2. Ad haec verba attende:
1. Aqua in sartagine fervet quia calefacta est.
2. Interdiu calidius quam noctu sentitur.
3. Instrumenta coquinaria plerumque manubriis ligneis vel plasticis praedita sunt.
4. Candela ardens liquescet donec consumpta sit.
Ex enuntiatione quae dicit effectum radiationis esse numerum...
A. 1 et 3
B. 1 et 4
C. 2 et 4
D. 2 et 3
Disputatio
Enuntiatum 1: Aqua in sartagine fervet quia calefacta est.
Verum est partem caloris a flamma ad vas per radiationem transferri, et partem etiam a vase ad aquam per conductionem transferri. Sed aqua fervens est effectus directus translationis caloris per convectionem.
Affirmatio II: Interdiu calidius quam noctu sentitur.
Sol interdiu per radiationem superficiem terrae lucet.
Affirmatio 3: Instrumenta coquinaria plerumque manubriis ligneis vel plasticis praedita sunt.
Si manubrium instrumenti coquinarii ex metallo factum est, manus coqui calescent quia calor per conductionem per manubrium instrumenti coquinarii transfertur.
Enuntiatum IV: Candela ardens liquescet donec consumatur.
Cera liquescit propter translationem caloris per radiationem a flamma ad ceram.
Ergo enuntiationes quae effectus radiationis sunt sunt 2 et 4.
Responsum rectum est C.
3. Eventus convectionis rectus in liquidis in imagine monstratur...
Disputatio
Translatio caloris per convectionem est translatio caloris cum motu materiae. Exempla convectionis naturalis includunt ebullitionem aquae durante calefactione vel formationem aurarum terrestrium et marinarum.
In processu supradicto, calor initio ab igne ad receptaculum per conductionem movetur , et similiter, calor a receptaculo ad aquam per conductionem movetur. Deinde, calor a moleculis aquae ad alias moleculas aquae per convectionem movetur.
Aqua prope fundum vasis calidior est, expandens et densitatem suam minuens. Contra, aqua supra eam, sive aqua in superficie, frigidior est et ideo densitatem maiorem habet.
Aqua in fundo vasis densitatem minorem habet, quae eam fluctuare facit et ab aqua densitatis maioris supra eam substitui. Hic motus aquae in vase continuatur donec omnis aqua eandem temperaturam attingat, vel ferveat.
Diagramma accuratius quod processum convectionis aquae in vase describit in responso C invenitur. Ratio est quod aqua calidior quae expansa est statim sursum movetur nec primum lateraliter movetur.
Responsum rectum est C.
