Veidi siltuma pārneses: siltuma pārneses koeficients

Jebkurš materiāls ķermenis ir tādas īpašības, kā siltumu, kas var palielināt un samazināt. Siltums nav materiāls viela: kā daļu no tās iekšējās enerģijas, tas notiek sakarā ar kustību un mijiedarbību molekulu. Tā kā siltuma dažādus materiālus var atšķirties, ir process, siltuma nodošanu no apsildāmā vielu vielas ar mazāku siltuma daudzumu. Šo procesu sauc par siltuma pārneses. Galvenie veidi siltuma nodošanu, un to darbības mehānismi tiks apspriesti šajā pantā.

Noteikšana siltuma

Siltuma apmaiņas vai nodošanas process temperatūra var notikt jautājumu, un no vienas vielas uz otru. Šajā siltuma intensitāte lielā mērā ir atkarīga no fiziskajām īpašībām jautājumu, temperatūra vielu (ja siltuma apmaiņā iesaistot vairākas vielas), un fizikas likumi. Siltuma nodošana - ir process, kas vienmēr notiek vienpusēji. Galvenais princips siltuma apmaiņas ir tā, ka lielākā daļa apsildāmās ķermenis vienmēr dod siltuma objektu ar zemāku temperatūru. Piemēram, karsts gludeklis sniedz siltumu, kad drēbes gludināšanas bikses, un nevis otrādi. Siltuma pārneses - fenomens, atkarībā no laika indekss, kas raksturo neatgriezenisku siltuma sadali telpā.

siltuma pārneses mehānismi

Mehānismi siltuma vielu mijiedarbību var iegūt dažādas formas. Ir trīs veidu siltuma padevei dabā:

1. Siltuma vadītspēja - starpmolekulāro mehānisms siltuma nodošanu no vienas ķermeņa daļas uz citu, vai arī uz citu objektu. Īpašums ir balstīta uz temperatūras inhomogeneities šajās vielām.
2. Konvekcijas - siltuma apmaiņa starp šķidrumu (šķidrumu un gaisu).
3. Starojums efekts - pārnešana no siltumu no sasildītā un karsē rēķina to enerģijas izmantošanas struktūru (avotus) formā elektromagnētiskajiem viļņiem ar konstantu spektru.

Apsveriet norādītos veidus siltuma nodošanu detalizētāk.

siltumvadītspēja

Visbiežāk, siltumvadītspēja ir novērota cietvielas. Ja reibumā jebkuras faktora vienā un tajā pašā vielu parādīsies zonas ar dažādu temperatūru, siltuma enerģija apsildāmās daļa pāries pāri pret aukstumu. Līdzīga parādība dažos gadījumos var novērot vizuāli. Piemēram, ja Jūs lietojat kādu metāla stienis, piemēram, adatu un siltuma to uguni, tad pēc kāda laika, redzēt, kā siltuma enerģija tiek nosūtīta caur adatas veidoties atsevišķas jomas spīd. Tajā vietā, kur temperatūra ir augstāka svelme spilgtāka, un otrādi, kur t ir zemāks tumšāku. Siltumvadītspēja var novērot arī starp abām iestādēm (krūze karstas tējas un roku)

No siltuma plūsmas pārvades intensitāte ir atkarīga no daudziem faktoriem, attiecība, kas franču matemātiķis Furjē atklāts. Šie faktori ietver pirmo temperatūras gradientu (attiecību temperatūras starpības galos stieni uz attālumu no viena gala līdz otram), ar šķērsgriezuma laukumu no ķermeņa, un siltumvadītspēja (visas vielas, tas ir atšķirīgs, taču augstākais novērota metāliem). Nozīmīgākais koeficientu siltumvadītspējas novērotas vara un alumīnija. Tas nav pārsteigums, ka šie divi metāli bieži izmanto ražošanā elektrības vadiem. Pēc Furjē likums siltuma plūsmas daudzums var tikt palielināts vai samazināts, mainot kādu no šiem parametriem.

Konvekcijas siltuma pārneses veidi

Konvekcijas raksturīgas galvenokārt gāzēm un šķidrumiem, ir divas sastāvdaļas: siltumvadītspējas un starpmolekulāro pārvietošanās (sadale) no vidējā. konvekcijas darbības mehānisms ir šāds: temperatūras palielināšana šķidru vielu molekulām sākt savu kustību un vairāk aktīvs, ja nav telpisko ierobežojumiem vielu tilpuma palielināšanās. Sekas šo procesu samazinās blīvumu vielas un tā kustību uz augšu. Spilgts piemērs konvekcijas - kustība, siltā gaisa dzesētājs no akumulatora līdz griestiem.

Atšķirt bezmaksas un piespiedu konvekcijas siltuma pārneses veidiem. Heat un maisa pie brīvā masu tipam ir saistīts ar neviendabīguma vielas, t.i., karstu šķidrumu palielinās virs aukstās dabiskā veidā, neradot ietekme ārējo spēku (piemēram, izmantojot apkure room centrālapkures). Kad piespiedu konvekcijas masu kustība notiek saskaņā ar rīcības ārēju spēku, piemēram, maisot tēju karoti.

starojuma siltums

Starojums vai staru siltuma nodošana var notikt bez saskares ar citu priekšmetu vai vielu, tāpēc tas ir iespējams, pat vakuumā (vakuuma). Siltumnīcas siltuma pārneses raksturīga visām iestādēm, lielākā vai mazākā mērā, un parādās kā elektromagnētiskie viļņi ar nepārtrauktu spektru. Spilgts piemērs - saules stari. Darbības mehānisms ir šāds: ķermenis nepārtraukti izstaro zināmu siltuma daudzumu telpā ap to. Kad šī enerģija izpaužas uz citu objektu vai vielas, daži no tā absorbē otrā daļa iet cauri, un trešais ir atspoguļots vidē. Jebkurš objekts var gan izstarot siltumu un absorbēt, tumšo materiāls spēj absorbēt vairāk siltuma nekā gaismas.

Kombinētie siltuma pārneses mehānismi

Dabā veida siltuma pārneses procesu reti sastopami atsevišķi. Biežāk, tos var redzēt kopā. Termodinamikā kombinācija pat ir nosaukums, piemēram, siltumvadītspēja + konvekcija - ar konvekcijas siltuma nodošanu un siltumvadītspēja + siltuma starojumu sauc starojums vadoša siltuma pārneses. Turklāt šādas izolētas suga apvienota siltuma kā:

• Heat transfer - siltuma kustība starp gāzes un šķidras vai cietas vielas.
• Siltuma nodošanu - nodošana t no viena jautājuma uz otru, izmantojot mehānisku obstrukciju.
• Konvektīvā-radiācijas siltuma pārneses veidojas no konvekcijas un siltuma starojumu kombināciju.

Veidi siltumapmaiņas dabā (piemēri)

Siltuma pārneses dabā spēlē milzīgu lomu, un ne tikai uz apkuri globusa saules gaismas. Plašas konvekcijas straumes, piemēram, kustību gaisa masu, lielā mērā nosaka laika mūsu visu planētu.

Siltumvadītspējas zemes kodols noved izlauzties geizerus un vulkāniskos akmeņus. Tas ir tikai neliela daļa no piemēriem siltuma apmaiņas pasaules mērogā. Kopā tie veido sugas no konvektīvās siltuma nodošanas un radiācijas siltuma nodošanu vadošs veidiem nepieciešama dzīvībai uz planētas.

Par siltuma izmantošana antropoloģiskā aktivitātēs

Siltuma - ir svarīga daļa no gandrīz visiem rūpnieciskajiem procesiem. Ir grūti pateikt, kāda veida cilvēka siltumu izmanto visvairāk tautsaimniecībā. Iespējams, visi trīs tajā pašā laikā. Sakarā ar siltuma pārneses process notiek kausēšanai metālu, ražošanu milzīgu daudzumu preču, sākot ar objektu ikdienas lietošanai un beidzot ar kosmosa kuģiem.

Essential civilizācijas termiskā vienības, kas spēj pārveidot siltuma enerģiju izmantojamā jauda. Tie ietver benzīna, dīzeļdegvielas, kompresors, turbīnu uzstādīšana. Par savu darbu viņi izmanto dažāda veida siltuma nodošanu.