Erzeugt Luftwiderstand Wärme?

Tatsächlich ist Luftwiderstand NICHT vollständig die Reibung zwischen dem Objekt und der Flüssigkeit. Manchmal kann es fast keine Reibung geben, aber immer noch einen erheblichen Luftwiderstand. In einer nicht viskosen Flüssigkeit gibt es keine Reibung zwischen dem Objekt und der Flüssigkeit, aber es gibt immer noch einen Luftwiderstand. Das Phänomen des Staudrucks überträgt den Impuls verlustfrei zwischen dem Objekt und der Flüssigkeit ohne jegliche Reibung. Ich erörtere diese Ideen ausführlicher in meiner Antwort auf die Frage "Wohin geht die Energie eines Fallschirms?" .

In einer Flüssigkeit mit niedriger Viskosität erwärmt sich die energetisierte Flüssigkeit langsam aufgrund der Reibung mit sich selbst, nicht mit dem gezogenen Körper.

Also ja, letztendlich wird die gesamte Energie, die vom gezogenen Körper auf die Flüssigkeit übertragen wird, als Wärme aufgewickelt, wie es nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik sein muss, aber dies geschieht oft nicht durch direkte Reibung.

Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre eines stumpfen Raumfahrzeugs ist der Effekt sogar noch dramatischer. Das stumpfe Ende drückt die Luft, die nicht ausweichen kann, und die Temperatur der Luft steigt adiabatisch an, genau wie eine Fahrradpumpe heißer wird, wenn Sie Ihren Finger über das Ausgangsloch halten und den Kolben plötzlich hineindrücken. Es ist sehr wenig Reibung beteiligt, und solange das Raumschiff dem adiabatischen Temperaturanstieg standhalten kann, reitet es auf einem Luftkissen, das die Atmosphäre weiter vom Flugzeug wegdrückt. Der Widerstand ist Staudruck, und die Reibungswärme (die äußerst gefährlich wäre) wird nur dadurch erzeugt, dass die Flüssigkeit durch viskose Scherung in einem guten Sicherheitsabstand vom Raumfahrzeug an sich selbst zieht. Siehe die Links in meiner anderen Antwort für meine Antwort auf die Frage "Wohin geht die Energie eines Fallschirms?".

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass$E_{int}=W+Q$.

Das heißt, jede Arbeit, die von (oder an) einem Objekt ausgeführt wird, führt zu einer Änderung seiner inneren Energie (Temperatur). Wenn natürlich$Q$gleicht es nicht aus (das ist, wenn$Q=-W$). Sie benötigen ein gut isoliertes Objekt (wenn$Q=0$) und Sie werden definitiv wissen, dass die Arbeit zu Temperaturänderungen führt.