Ποιες είναι οι 3 τρόποι μετάδοσης θερμότητας;

Το μορφές μεταφοράς θερμότητας Μπορούν να είναι μέσω της ακτινοβολίας, της αγωγιμότητας και της μεταφοράς. Η θερμότητα είναι η μεταφορά κινητικής ενέργειας από ένα μέσο ή αντικείμενο σε άλλο ή από μια πηγή ενέργειας σε ένα μέσο ή ένα αντικείμενο. 

Η τυπική μονάδα θερμότητας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) είναι η θερμίδα (cal), η οποία είναι η ποσότητα της μεταφοράς ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας ενός γραμμαρίου καθαρού υγρού νερού κατά ένα βαθμό Κελσίου, εφόσον η θερμοκρασία η θερμοκρασία του νερού είναι πάνω από το σημείο πήξης και κάτω από το σημείο βρασμού.

Μερικές φορές, το kilocalorie (kcal) ορίζεται ως μονάδα θερμότητας. και με λιγότερη χρήση, η βρετανική θερμική μονάδα (Btu). Αυτή είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας μιας λίβρας καθαρού υγρού νερού κατά ένα βαθμό Fahrenheit.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής αναφέρει ότι η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει για να διατηρηθεί η θερμική ισορροπία.

Η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει για να διατηρηθεί αυτή η αρχή όταν ένα αντικείμενο βρίσκεται σε διαφορετική θερμοκρασία από ένα άλλο αντικείμενο ή το περιβάλλον του.

Ίσως σας ενδιαφέρει Τι είναι οι θερμομετρικές κλίμακες;?.

Ευρετήριο

• 1 Οδήγηση
• 2 Μεταφορά
• 3 Ακτινοβολία
• 4 Αναφορές

Οδήγηση

Όταν τα σωματίδια της ύλης βρίσκονται σε άμεση επαφή, η θερμότητα μεταφέρεται με αγωγή. Τα γειτονικά άτομα υψηλότερης ενέργειας δονείται ο ένας εναντίον του άλλου, ο οποίος μεταφέρει την υψηλότερη ενέργεια στη χαμηλότερη ενέργεια ή υψηλότερη θερμοκρασία σε χαμηλότερη θερμοκρασία.

Δηλαδή, υψηλότερη ένταση και υψηλότερα άτομα θερμότητας θα δονηθούν, μετατοπίζοντας τα ηλεκτρόνια σε περιοχές με χαμηλότερη ένταση και χαμηλότερη θερμότητα.

Τα υγρά και τα αέρια είναι λιγότερο αγώγιμα από τα στερεά (τα μέταλλα είναι τα καλύτερα αέρια), λόγω του ότι είναι λιγότερο πυκνά, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των ατόμων.

Κατά τη μεταφορά, η μεταφορά θερμότητας πραγματοποιείται χωρίς ανάμιξη μάζας. Ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας μέσω αγωγιμότητας διέπεται από το νόμο της Fourier περί αγωγής θερμότητας.

Η αγωγιμότητα είναι το πώς η θερμότητα ρέει μεταξύ δύο στερεών αντικειμένων που βρίσκονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες και αγγίζουν το ένα το άλλο (ή μεταξύ δύο τμημάτων του ίδιου στερεού αντικειμένου αν βρίσκονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες).

Ένα πρακτικό παράδειγμα είναι το περπάτημα ξυπόλητος σε ένα πέτρινο δάπεδο και θα νιώσετε το κρύο, επειδή η θερμότητα ρέει γρήγορα από το σώμα στο πάτωμα οδηγώντας.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η ανάδευση μιας πανοραμικής σούπας με ένα μεταλλικό κουτάλι και σύντομα θα χρειαστεί να βρούμε ένα ξύλινο στη θέση του: δεδομένου ότι η θερμότητα ταξιδεύει γρήγορα κατά μήκος του κουταλιού οδηγώντας την ζεστή σούπα στα δάχτυλά σας.

Μεταφορά

Η μεταφορά θερμότητας μεταξύ μιας επιφάνειας και ενός ρευστού ή αερίου σε κίνηση είναι γνωστή ως μεταφορά.

Καθώς το ρευστό ή το αέριο κινείται γρηγορότερα, αυξάνεται η μεταφορά της μεταφοράς θερμότητας. Οι τύποι μεταφοράς που υπάρχουν είναι η φυσική μεταφορά και η εξαναγκασμένη μεταφορά.

Η φυσική μεταφορά είναι όταν η κίνηση του υγρού προκύπτει από τα θερμά άτομα στο υγρό, όπου τα καυτά άτομα κινούνται προς τα πάνω, προς τα ψυχρότερα άτομα στον αέρα και το ρευστό κινείται προς τα κάτω υπό την επίδραση της βαρύτητας.

Η εξαναγκασμένη μεταφορά είναι εκεί που το ρευστό αναγκάζεται να ταξιδέψει στην επιφάνεια με ανεμιστήρα, αντλία ή κάποια άλλη εξωτερική πηγή.

Κατά τη μεταφορά, η θερμότητα μεταφέρεται σε ένα κινούμενο ρευστό στην επιφάνεια πάνω από το οποίο ρέει με συνδυασμένη μοριακή διάχυση και χύδην ροή.

Η μεταφορά συνεπάγεται αγωγιμότητα και ροή ρευστού. Ο ρυθμός μεταφοράς της μεταφοράς θερμότητας διέπεται από το νόμο ψύξης του Newton.

Η μεταφορά είναι ο κύριος τρόπος με τον οποίο η ροή θερμαίνεται μέσω υγρών και αερίων. Ένα παράδειγμα είναι η τοποθέτηση μιας σούπας κρύας, υγρής σούπας στη σόμπα και η ανάφλεξη της φλόγας. Η σούπα στο κάτω μέρος της κατσαρόλας, πιο κοντά στη ζέστη, θερμαίνεται γρήγορα και γίνεται λιγότερο πυκνή από την ψυχρή σούπα παραπάνω.

Η πιο ζεστή σούπα ανεβαίνει και η σούπα πιο ψηλή πάνω από αυτήν, πέφτει για να πάρει τη θέση της. Πολύ σύντομα υπάρχει κυκλοφορία θερμότητας που περνά μέσα από το τηγάνι. Λίγο-λίγο, όλο το τηγάνι θερμαίνεται.

Ακτινοβολία

Η μεταφορά θερμότητας μέσω κενών χώρων είναι γνωστή ως ακτινοβολία. Δεν υπάρχει απαραίτητο μέσο σε αυτή τη μορφή μεταφοράς θερμότητας. Η ακτινοβολία λειτουργεί ακόμα και μέσα από ένα τέλειο κενό. Για παράδειγμα, η ενέργεια του ήλιου ταξιδεύει μέσα από το κενό του χώρου πριν από τη μεταφορά θερμότητας θερμαίνει τη γη.

Στην ακτινοβολία, η θερμότητα μεταφέρεται με τη μορφή ενέργειας ακτινοβολίας ή κίνησης κύματος από ένα σώμα σε άλλο σώμα. Δεν υπάρχει τρόπος να συμβεί ακτινοβολία. Ο ρυθμός ακτινοβολίας θερμότητας που μπορεί να εκπέμπεται από μια επιφάνεια σε θερμοδυναμική θερμοκρασία βασίζεται στον νόμο Stefan-Boltzmann.

Η ακτινοβολία είναι η τρίτη κύρια μορφή στην οποία κινείται η θερμότητα. Η αγωγιμότητα μεταφέρει τη θερμότητα μέσω στερεών. Η μεταφορά μεταφέρει θερμότητα μέσω υγρών και αερίων. Αλλά η ακτινοβολία μπορεί να μεταφέρει τη θερμότητα μέσα από κενό χώρο, ακόμη και μέσω του συνολικού κενού.

Σχεδόν ό, τι γίνεται στη Γη οδηγείται από την ηλιακή ακτινοβολία που ακτινοβολείται στον πλανήτη από τον Ήλιο μέσα από το σκοτεινό και άδειο σκοτάδι του χώρου. Αλλά υπάρχει επίσης μεγάλη θερμότητα ακτινοβολίας στη Γη.

Ένα παράδειγμα είναι να κάθονται κοντά σε μια πυρκαγιά ξύλου τραγανή και να αισθανθείτε τη θερμότητα που ακτινοβολεί προς τα έξω και καίει τα μάγουλα.

Δεν έρχεται σε επαφή με τη φωτιά, οπότε η θερμότητα δεν φτάνει με αγωγιμότητα και, αν είναι σε εξωτερικούς χώρους, η μετάδοση πιθανώς δεν είναι επαρκώς κυρίαρχη.

Αντ 'αυτού, όλη η θερμότητα που είναι αισθητή ταξιδεύει με ακτινοβολία, σε ευθείες γραμμές, με την ταχύτητα του φωτός, που μεταφέρεται από έναν τύπο ηλεκτρομαγνητισμού που ονομάζεται υπέρυθρη ακτινοβολία..

Αναφορές

1. Reddy, V. (2017). "Τρόποι μεταφοράς θερμότητας". Ανακτήθηκε από me-mechanicalengineering.com.
2. Σύνταξη της ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΑΞΗΣ. (2016). "Μέθοδοι μεταφοράς θερμότητας". Ανακτήθηκε από physicsclassroom.com.
3. Rouse, Μ. (2009). "Θερμό." Ανακτήθηκε από το whatis.techtarget.com.
4. Neese, Β. (2017). "Τρεις τύποι μεταφοράς θερμότητας". Ανακτήθηκε από sciencing.com.
5. Meng, Α & Meng, Η. (2017). "Τρεις Μέθοδοι Μεταφοράς Θερμότητας: Διέγερση, Μεταφορά και Ακτινοβολία". Ανάκτηση από vtaide.com.
6. Η ομάδα επεξεργασίας Ipac. (2017). "Πώς πηγαίνει η θερμότητα;" Ανάκτηση από coolcosmos.ipac.caltech.edu.
7. Εκδότης της EDinformatics. (2003). "Πώς μεταφέρεται η θερμότητα; Διέγερση - Κυκλοφορία - Ακτινοβολία ". Ανακτήθηκε από το edinformatics.com.