Vrste prenosa toplote: koeficient toplotne prehodnosti

Vsak material telo ima take lastnosti, saj se toplota, ki lahko poveča ali zmanjša. Toplota ni pomembno snov: kot del notranje energije, se pojavi zaradi gibanja in interakcijo molekul. Ker toplote različni materiali se lahko razlikujejo, je proces prenosa toplote ogreto snovi snovi z manjšo količino toplote. Ta proces se imenuje prenos toplote. Glavne vrste prenosa toplote, in njihovi mehanizmi delovanja bodo razpravljali v tem članku.

Določitev toplotna

izmenjavo toplote ali prenos temperatura proces lahko poteka v tej zadevi, in iz ene snovi v drugo. V tem intenzivnost toplote v veliki meri odvisna od fizikalnih lastnosti snovi, temperatura snovi (če je na izmenjavo toplote, ki vključuje več snovi) in zakoni fizike. Prenos toplote - je proces, ki se vedno pojavlja enostransko. Glavno načelo izmenjave toplote je, da je najbolj segreje telo vedno daje toploto predmet z nižjo temperaturo. Na primer, vroče železo daje toploto, ko so oblačila likanje hlače, in ne obratno. Prenos toplote - pojav, glede na indeks časom, ki je značilna nepopravljivo porazdelitev toplote v prostoru.

mehanizmi za prenos toplote

Mehanizmi termične interakcije snovi lahko pridobijo različne oblike. Obstajajo tri vrste prenosa toplote v naravi:

1. Toplotna prevodnost - Medmolekulska mehanizem prenosa toplote z ene strani na drugo, ali na drug objekt. Premoženje temelji na temperaturnih nehomogenosti v teh snovi.
2. Konvekcija - izmenjavo toplote med tekočinami (tekočino, zrak).
3. Učinek Sevanje - prenos toplote iz ogrevanega in segrevamo na račun njihovih energetskih teles (viri) v obliki elektromagnetnih valov s konstantno spektra.

Razmislite navedene vrste prenosa toplote podrobneje.

toplotna prevodnost

Najpogosteje se toplotna prevodnost opazili v trdnem stanju. Če pod vplivom koli dejavnika v eno in isto snov pojavijo območja z različnimi temperaturami, bo toplotna energija ogrevanega dela preide na mraz. Podoben pojav je v nekaterih primerih lahko opazimo vizualno. Na primer, če ste vzeli kovinsko palico, na primer, z iglo, in jo segrejemo na ognju, nato pa čez nekaj časa, videli, kako toplotna energija prenaša skozi iglo, da nastane v določenih območjih sijaj. Na mestu, kjer je temperatura višja sijaj svetlejša, in obratno, pri čemer je t nižja je temnejša. Toplotna prevodnost je mogoče opaziti tudi med obema telesoma (skodelico vročega čaja in roko)

Intenzivnost prenosa toplotnega toka je odvisna od številnih dejavnikov, od katerih je francoski matematik razmerje Fourier razkrila. Ti dejavniki vključujejo prvo temperaturni gradient (razmerje temperaturne razlike na koncih droga na razdalji od enega konca do drugega), pri čemer površino preseka telesa, in toplotno prevodnost (vse snovi pa je različen, najvišja opazili kovine). Najpomembnejša koeficient toplotne prevodnosti opazili bakra in aluminija. Ni presenetljivo, da sta ti dve kovine pogosto uporabljajo pri izdelavi električnih žic. Po Fourier pravo količino pretoka toplote se lahko poveča ali zmanjša s spremembo enega od teh parametrov.

Konvekcijske vrste za prenos toplote

Konvekcijo značilno predvsem za pline in tekočine, sestavljena iz dveh delov: Toplotna prevodnost in Medmolekulska gibanju (distribucija) medija. konvekcijski mehanizem delovanja je naslednji: povečanje temperature molekul tekočih snovi začne svoje gibanje in bolj aktivni v odsotnosti prostorskim omejitvam snovi povečuje volumen. Posledica tega procesa bo zmanjšal gostoto snovi in njeno navzgor gibanje. Presenetljiva primer konvekcije - premik segretega zraka hladilnika od akumulatorja do stropa.

Razlikovati proste in prisilne vrst prenosa konvekcijo toplote. Toplota in mešamo na prostem tipa masno je posledica nehomogenosti snovi, tj odlične rasti tekočine po hladnem naraven način, ne da bi izvajali vpliva zunanjih sil (npr s segrevanjem sobni centralno ogrevanje). Ko pride prisilno konvekcijo množično gibanje pod vplivom zunanjih sil, kot so mešanje čaj žlico.

toplotno sevanje

Sevanje ali sevalni prenos toplote lahko poteka brez stika z drugim predmetom ali snovjo, tako da je mogoče tudi v vakuumu (vakuum). Sevalni prenos toplote značilno za vsa telesa v večji ali manjši meri, in se pojavlja v obliki elektromagnetnega valovanja s stalnim spektrom. Osupljiv primer - sončni žarki. Mehanizem delovanja je naslednji: telo kontinuirno oddaja določeno količino toplote v prostoru ga obdaja. Ko ta energija pride do drugega predmeta ali snovi, nekaj pa se absorbira drugi del skozi, in tretji se odraža v okolju. Vsak predmet lahko tako oddajajo toploto in absorbirajo, temno snov, ki lahko absorbira več toplote kot svetlobe.

Kombinirani mehanizmi za prenos toplote

V naravi, vrste procesov prenosa toplote redko pojavijo v izolaciji. Bolj pogosto, jih je treba obravnavati skupaj. V termodinamike, kombinacija celo ime, na primer, toplotna prevodnost + konvekcija - transfer konvekcijo toplote in toplotne prevodnosti + toplotno sevanje se imenuje sevanjem prevodna prenos toplote. Še več, takšne izolirane vrste kombinirana toplote, kot so:

• Prenos toplote - gibanje toplote med plinom in tekoče ali trdne snovi.
• Prenos toplote - prenos t iz ene snovi v drugo, z mehanskim obstrukcijo.
• Konvekcijo-sevalni prenos toplote tvorjen s kombinacijo konvekcijo in toplotnega sevanja.

Vrste izmenjavo toplote v naravi (primeri)

Prenos toplote v naravi igra veliko vlogo in ni omejena na segrevanje globus sončno svetlobo. Prostrani konvekcijske tokove, kot je gibanje zračnih mas, v veliki meri določajo vreme za naš celoten planet.

Toplotna prevodnost zemeljske jedra vodi izbruhniti gejzirji in vulkanske kamnine. To je le majhen del primerov za izmenjavo toplote v svetovnem merilu. Skupaj tvorijo vrste konvekcijske prenosa toplote in sevanje prenos toplote prevodni vrste, ki je potreben za življenje na planetu.

Uporaba toplote v antropoloških dejavnosti

Heat - je pomemben del skoraj vseh industrijskih procesov. To je težko reči, kakšne človeške toplote uporablja večina v nacionalnem gospodarstvu. Verjetno vsi trije hkrati. Glede na proces prenosa toplote poteka taljenje kovin, proizvodnjo velikih količin blaga, ki se začnejo s predmeti za vsakdanjo uporabo in se konča z vesoljskimi ladjami.

Bistvena za civilizacijo imajo toplotnih enot z zmožnostjo pretvarjanje toplotne energije v uporabno moč. Ti vključujejo bencin, dizel, kompresor, montaže turbina. Pri svojem delu uporabljajo različne vrste prenosa toplote.