Kopīgot:
Kādi ir 3 siltuma pārvades veidi?
The siltuma pārvades formas Tie var būt caur starojumu, vadīšanu un konvekciju. Siltums ir kinētiskās enerģijas nodošana no viena vides vai objekta uz citu, vai no enerģijas avota uz vidi vai objektu.
Standarta vienības siltums Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) ir kaloriju daudzums (cal), kas ir enerģijas pārneses daudzums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu viena grama tīra šķidrā ūdens temperatūru par vienu Celsija grādu, kamēr vien ūdens temperatūra ir augstāka par sasalšanas punktu un zem viršanas temperatūras.
Dažreiz kilokaloriju (kcal) norāda kā siltuma vienību; un ar mazāku izmantošanu, Lielbritānijas siltuma vienība (Btu). Tas ir siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu vienas mārciņas tīra šķidrā ūdens temperatūru pēc viena Fārenheita grāda.
Otrais termodinamikas likums nosaka, ka siltuma pārnešana notiek, lai saglabātu termisko līdzsvaru.
Siltuma pārnešana notiek, lai saglabātu šo principu, ja objekts atrodas citā temperatūrā no cita objekta vai tā apkārtnes.
Varbūt jūs interesē Kādi ir termometriskie svari??.
Indekss
- 1 Braukšana
- 2 Konvekcija
- 3 Radiācija
- 4 Atsauces
Braukšana
Kad materiāla daļiņas ir tiešā saskarē, siltums tiek nodots ar vadītspēju. Blakus esošie augstākās enerģijas atomi vibrē viens pret otru, kas pārnes augstāko enerģiju uz zemāku enerģiju vai augstāku temperatūru līdz zemākai temperatūrai.
Tas nozīmē, ka augstāka intensitāte un augstāki siltuma atomi vibrē, pārvietojot elektronus uz zemākas intensitātes un zemākas siltuma zonām.
Šķidrumi un gāzes ir mazāk vadošas nekā cietas vielas (metāli ir labākie vadītāji), jo tie ir mazāk blīvi, kas nozīmē, ka starp atomiem ir lielāks attālums..
Vadītspējas gadījumā siltuma pārnešana notiek bez masas sajaukšanas. Siltuma pārneses ātrumu caur vadīšanu regulē Furjē siltuma vadīšanas likums.
Vadība ir tā, kā siltums plūst starp diviem cietiem objektiem, kas atrodas dažādās temperatūrās, un pieskaras viens otram (vai starp divām vienas un tās pašas cietas daļas daļām, ja tās atrodas dažādās temperatūrās).
Praktisks piemērs ir basām kājām iešana akmens grīdā, un jūs sajutīsiet aukstumu, jo karstums ātri izplūst no ķermeņa uz grīdas, braucot.
Vēl viens piemērs ir zupas pannas sajaukšana ar metāla karoti un drīzumā būs jāatrod koka kaste, jo siltums strauji pārvietojas pa karoti, braucot karstu zupu pirkstiem.
Konvekcija
Siltuma nodošana starp virsmu un kustīgu šķidrumu vai gāzi ir pazīstama kā konvekcija.
Tā kā šķidrums vai gāze pārvietojas ātrāk, konvekcijas siltuma pārnešana palielinās. Konvekcijas veidi, kas pastāv, ir dabiska konvekcija un piespiedu konvekcija.
Dabiskā konvekcija ir tad, kad šķidruma kustība rodas no karstajiem atomiem šķidrumā, kur karstie atomi pārvietojas uz augšu, uz vēsākajiem atomiem gaisā un šķidrums gravitācijas ietekmē pārvietojas uz leju..
Piespiedu konvekcija ir tāda, kur šķidrums ir spiests pārvietoties uz virsmas ar ventilatoru, sūkni vai kādu citu ārēju avotu.
Konvekcijā siltums tiek pārnests uz kustīgu šķidrumu uz virsmas, kurā tas plūst, apvienojot molekulāro difūziju un masas plūsmu.
Konvekcija ietver vadītspēju un šķidruma plūsmu. Konvektīvo siltuma pārraides ātrumu regulē Ņūtona dzesēšanas likums.
Konvekcija ir galvenais veids, kā siltums plūst caur šķidrumiem un gāzēm. Kā piemēru var minēt aukstu, šķidru zupu panna uz plīts un apgaismot liesmu. Zupa pannas apakšā, tuvāk siltumam, ātri uzsildās un kļūst mazāk blīva nekā iepriekš minētais aukstā zupa.
Karstākā zupa palielinās, un tā virsotnē ir aukstāka zupa. Ļoti drīz šķērso siltumu, kas iet cauri pannai. Pēc kārtas visu pannu karsē.
Radiācija
Siltuma pārnese caur tukšo telpu ir pazīstama kā radiācija. Šādā siltuma pārneses formā nav nepieciešamā vide; Radiācija darbojas pat caur perfektu vakuumu. Piemēram, saules enerģija ceļo caur telpas vakuumu, pirms siltuma pārnesums sasilda zemi.
Radiācijā siltums tiek nodots starojuma enerģijas vai viļņu kustības veidā no viena ķermeņa uz citu ķermeni. Radiācija nav iespējama. Siltuma starojuma ātrums, ko var izstarot virsma termodinamiskā temperatūrā, pamatojas uz Stefan-Boltzmann likumu..
Radiācija ir trešais galvenais veids, kādā notiek karstums. Vadītspēja veic siltumu caur cietām vielām; Konvekcija veic siltumu caur šķidrumiem un gāzēm; Bet radiācija var transportēt siltumu caur tukšo telpu, pat caur kopējo vakuumu.
Gandrīz viss, kas tiek darīts uz Zemes, ir atkarīgs no saules starojuma, kas izplūst no planētas no Saules caur tumsas un tukšo telpu. Bet ir arī daudz siltuma starojuma uz Zemes.
Piemērs sēž pie koka uguns kraukšķīgi un jūt siltumu, kas izstaro ārpusi un sadedzina vaigus.
Tas nav saskarē ar uguni, tāpēc siltums nenotiek ar vadību un, ja tā ir ārā, konvekcija, iespējams, nav pietiekami dominējoša..
Tā vietā, viss siltums, kas jūtama ceļojumā pa starojumu, taisnās līnijās pie gaismas ātruma, ko pārvadā elektromagnētisms, ko sauc par infrasarkano starojumu..
Atsauces
- Reddy, V. (2017). "Siltuma pārneses režīmi". Izgūti no me-mechanicalengineering.com.
- PHYSICS CLASSROOM redaktora komanda. (2016). "Siltuma pārneses metodes". Izgūti no. \ T.
- Rouse, M. (2009). "Siltums". Izgūti no whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017). "Trīs siltuma pārneses veidi". Atgūts no sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017). "Trīs siltuma pārneses metodes: vadīšana, konvekcija un radiācija". Atgūts no vtaide.com.
- Ipac redaktora komanda. (2017). "Kā siltums ceļo?" Atgūts no coolcosmos.ipac.caltech.edu.
- EDinformātikas redaktors. (2003). "Kā tiek pārnests siltums? Vadītspēja - konvekcija - radiācija ". Izgūti no edinformatics.com.