Які 3 способи передачі тепла?
The форми теплопередачі Вони можуть бути через випромінювання, провідність і конвекцію. Тепло - це передача кінетичної енергії від одного середовища або об'єкта до іншого, або від джерела енергії до середовища або об'єкта.
Стандартною одиницею теплової енергії в Міжнародній системі одиниць (СІ) є калорія (кал), яка є величиною передачі енергії, необхідної для підвищення температури одного граму чистої рідкої води на один градус Цельсія, доки Температура води вище точки замерзання і нижче точки кипіння.
Іноді кілокалорія (ккал) визначається як одиниця тепла; і з меншим використанням, британська теплова одиниця (Btu). Це кількість тепла, необхідне для підвищення температури одного фунта чистої рідкої води на один градус за Фаренгейтом.
Другий закон термодинаміки говорить, що теплопередача відбувається для підтримки теплової рівноваги.
Теплообмін відбувається для підтримки цього принципу, коли об'єкт знаходиться при іншій температурі від іншого об'єкта або його оточення.
Може бути, ви зацікавлені Що таке термометричні ваги??.
Індекс
- 1 Водіння
- 2 Конвекція
- 3 Радіація
- 4 Посилання
Водіння
Коли частинки речовини перебувають у безпосередньому контакті, тепло передається шляхом провідності. Суміжні атоми вищої енергії вібрують один проти одного, що передає більш високу енергію до нижчої енергії, або більш високу температуру до нижчої температури.
Тобто, вища інтенсивність і більш високі атоми тепла вібруватимуть, витісняючи електрони на ділянки меншої інтенсивності і нижчу теплоту.
Рідини та гази є менш електропровідними, ніж тверді речовини (метали - найкращі провідники), через те, що вони менш щільні, що означає більшу відстань між атомами..
При проведенні теплообміну відбувається без масового перемішування. Швидкість теплопередачі через провідність регулюється законом теплопровідності Фур'є.
Провідність полягає в тому, як тепло тече між двома твердими об'єктами, які знаходяться при різних температурах, і торкаються один одного (або між двома частинами одного твердого об'єкта, якщо вони знаходяться при різних температурах).
Практичний приклад - ходьба босоніж по кам'яній підлозі, і ви відчуєте холод, тому що тепло швидко витікає з тіла на підлогу, рухаючись.
Іншим прикладом є перемішування сковороди для супу з металевою ложкою, і вам скоро доведеться знайти на своєму місці дерев'яне, оскільки тепло швидко рухається по ложці, просуваючи гарячий суп пальцями..
Конвекція
Передача тепла між поверхнею і рухом рідини або газу відома як конвекція.
Оскільки рідина або газ рухаються швидше, конвективна теплопередача збільшується. Існують типи конвекції, які є природною конвекцією і примусовою конвекцією.
Природна конвекція відбувається тоді, коли рух рідини виникає внаслідок гарячих атомів у рідині, де гарячі атоми рухаються вгору, до найхолодніших атомів у повітрі, а рідина рухається вниз під дією сили тяжіння.
Примусова конвекція полягає в тому, що рідина змушена рухатися по поверхні вентилятором, насосом або іншим зовнішнім джерелом.
При конвекції тепло передається на рухому рідину на поверхню, над якою вона тече, шляхом комбінованої молекулярної дифузії та об'ємного потоку.
Конвекція включає в себе провідність і потік рідини. Конвективна швидкість теплопередачі регулюється законом охолодження Ньютона.
Конвекція є основним способом, в якому тепло проходить через рідини і гази. Прикладом є нанесення на плиту каструлі холодного, рідкого супу і освітлення полум'я. Суп в нижній частині каструлі, ближче до тепла, швидко нагрівається і стає менш щільним, ніж холодний суп вище.
Гарячий суп піднімається вгору, а суп холодніше над ним, падає, щоб зайняти його місце. Дуже скоро відбувається циркуляція тепла, що проходить через каструлю. Потроху нагрівається вся каструля.
Радіація
Передача тепла через порожній простір відома як випромінювання. У цій формі теплообміну немає необхідного середовища; Радіація працює навіть через ідеальний вакуум. Наприклад, енергія Сонця проходить через вакуум простору, перш ніж теплопередача зігріває землю.
При випромінюванні тепло передається у вигляді променевої енергії або хвильового руху від одного тіла до іншого тіла. Не існує способу для випромінювання. Швидкість випромінювання тепла, яка може випромінюватися поверхнею при термодинамічній температурі, ґрунтується на законі Стефана-Больцмана.
Радіація є третьою основною формою, в якій проходить тепло. Провідність переносить тепло через тверді речовини; Конвекція переносить тепло через рідини і гази; Але випромінювання може переносити тепло через порожній простір, навіть через повний вакуум.
Практично все, що робиться на Землі, керується сонячним випромінюванням, що випромінюється на планету від Сонця через темну і порожню темряву космосу. Але є також багато теплового випромінювання на Землі.
Прикладом є сидячи біля хрусткої деревини вогню і відчувати тепло, що випромінюється назовні і палаючи щоки.
Він не контактує з вогнем, тому тепло не надходить через провідність, і, якщо воно знаходиться на вулиці, конвекція, ймовірно, не є достатньо переважною..
Навпаки, все тепло, яке відчувається, випромінюється випромінюванням, у прямих лініях, зі швидкістю світла, що переноситься типом електромагнетизму, званим інфрачервоним випромінюванням..
Список літератури
- Reddy, V. (2017). "Режими передачі тепла". Отримано з me-mechanicalengineering.com.
- Редакційна група КЛАСНОЇ ФІЗИКИ. (2016). "Методи теплообміну". Отримано з physicsclassroom.com.
- Rouse, M. (2009). "Нагрівання". Отримано з сайту whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017). "Три види теплопередач". Відновлено з sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017). "Три методи теплообміну: провідність, конвекція та радіація". Відновлено з vtaide.com.
- Команда редактора Ipac. (2017). "Як проходить тепло?" Відновлено з coolcosmos.ipac.caltech.edu.
- Редактор EDinformatics. (2003). «Як передається тепло? Проведення - конвекція - випромінювання ". Отримано з edinformatics.com.