Energia cieplna jest określenie to używane do opisania poziomu aktywności cząsteczki w obiekcie. Zwiększona podniecenia taki czy inny sposób, wiąże się ze wzrostem temperatury, natomiast zimne obiektów atomy poruszać się znacznie wolniej.
Przykłady wymiany ciepła można znaleźć wszędzie – w naturze, sztuce i życiu codziennym.
Przykłady wymiany ciepła
Największym przykładem jest transfer ciepła słońca, które ogrzewa Ziemię planety i wszystko, co w nim jest. W życiu codziennym, można znaleźć wiele podobnych opcji, ale w znacznie mniejszym znaczeniu globalnym. Więc jakie są przykłady przenikania ciepła można zaobserwować w życiu codziennym?
Oto niektóre z nich:
- Kuchenka gazowa lub kuchenka elektryczna, na przykład przesuwać do smażenia jajek.
- paliw samochodowych, takich jak benzyna, są źródłem ciepła w silniku.
- Zawarte toster zamienia chleb do tostów. Wynika to z promiennym tosty energii cieplnej, która czerpie wilgoć z chleba i sprawia, że chrupiące.
- Gorący kubek parującej kakao rozgrzewa dłonie.
- Wszelkie płomień od płomienia meczu i kończąc ogromne pożary lasów.
- Gdy lód jest umieszczony w szklance wody, energii cieplnej z wody, topi się, to jest sama woda jest źródłem energii.
- System grzejnik lub ogrzewanie zapewnia ciepło w domu podczas długich i mroźnych zimowych miesięcy.
- Konwencjonalne piece są źródłem konwekcji, przy czym umieszcza się w nim produktu spożywczego ogrzewa się i rozpoczyna się proces gotowania.
- Przykłady wymiany ciepła można zobaczyć w swoim własnym ciele, mając w ręku kawałek lodu.
- Energia cieplna jest nawet w kota, który może ogrzać kolana gospodarza.
Ciepło – ruch
strumienie ciepła są w ciągłym ruchu. Główne metody transmisji można wymienić konferencyjnego, promieniowanie i przewodzenie. Spójrzmy na tych pojęć w sposób bardziej szczegółowy.
Co to jest przewodnictwo?
Być może wiele razy zauważył, że w jednym i tym samym pokoju uczucie z dotykając podłogi mogą być bardzo różne. To miły i ciepły chodzić na dywanie, ale jeśli pójdziesz do łazienki boso, wyczuwalny chłód natychmiast daje uczucie wesołości. Nie w przypadku, gdy nie jest ogrzewanie podłogowe.
Więc dlaczego kafelki powierzchnia jest zamrażanie? To wszystko ze względu na przewodność cieplną. Jest to jeden z trzech rodzajów wymiany ciepła. Gdy dwa przedmioty o różnych temperaturach w kontakcie ze sobą, energia cieplna przechodzi pomiędzy nimi. Przykłady wymiany ciepła w tym przypadku można przytoczyć następujące: trzymając metalową płytkę, drugi koniec, który jest umieszczony nad płomieniem świecy, z czasem mogą odczuwać ból i pieczenie, a po dotknięciu Zachodnia żelaza z wrzącą wodą może się poparzyć.
współczynnik rurociąg
Dobra czy zła przewodność zależy od kilku czynników:
- Rodzaj i jakość materiału, z którego wykonane towary.
- Powierzchnia obu obiektów w kontakcie.
- Różnica temperatur między dwoma przedmiotami.
- Grubość i rozmiaru obiektów.
W postaci równania, jak następuje: szybkość przenoszenia ciepła do przedmiotu jest równa przewodnictwa cieplnego materiału, z którego przedmiotem jest produkowany, pomnożonej przez pole powierzchni stykającej pomnożonego przez różnicę temperatury pomiędzy dwoma obiektami oraz dzieli się przez grubość materiału. To proste.
Przykłady przewodność
Bezpośrednie przenoszenie ciepła z jednego obiektu do drugiego nazywa przewodności i substancje, które również odprowadzają ciepło, zwane przewody. Niektóre materiały i substancje nie poradzić sobie z tym zadaniem, nazywane są izolatorami. Należą do nich drewno, plastik, włókno szklane, a nawet powietrze. Wiadomym jest, że izolatory nie faktycznie zatrzymać przepływ ciepła, a to tylko spowalnia w mniejszym lub większym stopniu.
konwekcja
Ta forma do przenoszenia ciepła, jak konwekcja występuje we wszystkich cieczy i gazów. Takie przykłady można znaleźć w przyrodzie i wymiany ciepła w domu. Gdy płyn jest podgrzewany, cząsteczki na dnie pozyskiwania energii i zaczyna poruszać się szybciej, co prowadzi do zmniejszenia gęstości. Cząsteczki ciepły płyn zacznie się poruszać w górę, przy czym chłodnica (płynu gęstsza) zaczyna zlewozmywak. Po ochłodzić cząsteczki dosięgnąć dna, ponownie odbierać ich udziału energii i ponownie dąży do góry. Cykl trwa tak długo, jak nie jest źródłem ciepła na dole.
Przykłady naturalnie występujących przenoszenia ciepła są następujące: przy użyciu specjalnego palnik wyposażony ciepłego powietrza, wypełnienie balonu przestrzeń mogą zwiększyć całą konstrukcję na odpowiednio większą wysokość, jest fakt, że ciepłe powietrze jest lżejszy niż zimno.
promieniowanie
Kiedy siedzisz w kominku, rozgrzewa wracasz od niego ciepło. To samo dzieje się, jeśli wprowadzą rękę do płonącej żarówki, nie dotykając jej. Będziesz także czuć ciepło. Największe przykłady ciepła w domu i natury doprowadził energię słoneczną. Każdego dnia słońce przechodzi przez ciepło 146 Mill. Km pusta przestrzeń aż do samej ziemi. To jest siłą napędową dla wszystkich form życia i systemów, które istnieją obecnie na naszej planecie. Bez tej metody transmisji, bylibyśmy w tarapatach, a świat byłby zupełnie nie tak, jak my to wiemy.
Promieniowanie – przenikanie ciepła przy użyciu fal elektromagnetycznych, czy fale radiowe, na podczerwień, promieniowanie rentgenowskie lub promieniowanie światła widzialnego. Wszystkie obiekty emitują promieniowania i pochłaniania energii, w tym samym człowieku, ale nie wszystkie przedmioty i substancje, aby poradzić sobie z tym zadaniem równie dobrze. Przykłady wymiany ciepła w domu może być uważany za pomocą konwencjonalnych anteny. Co do zasady, co jest dobre, promieniuje i pochłania również. Jak na ziemi, trwa energii ze słońca, a następnie wysyła je z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Ta energia promieniowania jest nazywane promieniowanie Ziemi, a to jest to, co pozwala samego życia na naszej planecie.
Przykłady wymiany ciepła w przyrodzie, życiu Inżynierii
Przeniesienie energii, zwłaszcza ciepła, jest podstawowym obszarem badań dla wszystkich inżynierów. Promieniowanie sprawia Ziemia zamieszkania i zapewnia odnawialnej energii słonecznej. Konwekcja jest podstawą mechaniki, jest odpowiedzialny za przepływ powietrza w budynkach i wentylacji w budynkach. Przewodność pozwala podgrzać na patelni, tylko wprowadzenie go na ogniu.
Liczne przykłady przenikania ciepła w sztuce i przyrodzie są oczywiste i są wszędzie w naszym świecie. Prawie wszystkie z nich odgrywa ważną rolę, zwłaszcza w dziedzinie inżynierii mechanicznej. Na przykład, przy projektowaniu systemu wentylacyjnego budynku inżynierowie obliczyć straty ciepła budynku do jego otoczenia, a także wewnętrznego ciepła. Ponadto, wybierają materiałów minimalizujących lub maksymalizowania wymiany ciepła przez poszczególne komponenty w celu zoptymalizowania skuteczności.
parowanie
Gdy atomy lub cząsteczki cieczy (na przykład wody), są narażone na znaczne ilości gazowego, mają tendencję do spontanicznego wchodzi w stanie gazowym lub odparować. To dlatego, że cząsteczki są w ciągłym ruchu w różnych kierunkach w przypadkowych prędkości i zderzają się ze sobą. Podczas tych procesów, niektóre z nich otrzymują energię kinetyczną wystarczającą do odepchnąć od źródła ogrzewania.
Jednak nie wszystkie cząsteczki mają czasu, aby parować i stać pary. To wszystko zależy od temperatury. Tak więc, w szklance wody wyparuje wolniej niż w podgrzewanym garnku na kuchence. Wrzącej wody znacznie zwiększa energię cząsteczek, która z kolei przyspiesza proces odparowania.
podstawowe pojęcia
- Przewodność – jest przenikanie ciepła przez substancję w bezpośrednim kontakcie atomów lub cząsteczek.
- Konwekcja – jest przenoszenie ciepła przez cyrkulację gazu (na przykład powietrza) lub ciekły (na przykład woda).
- Promieniowanie – jest różnica między absorpcją i odbicia ilości ciepła. Zdolność ta jest silnie uzależniona od koloru, czarne przedmioty pochłaniają więcej ciepła niż światła.
- Odparowanie – jest to proces, w którym atomy i cząsteczki w stanie ciekłym, uzyskuje się wystarczającą ilość energii, aby stać się gazu lub pary.
- Gazy cieplarniane – gazy, które zatrzymują ciepło w atmosferze słonecznej, produkujące efektu cieplarnianego. Istnieją dwie główne kategorie – jest para wodna i dwutlenek węgla.
- Energia odnawialna – to nieograniczone zasoby, które szybko i naturalnie uzupełniane. Może to obejmować następujące przykłady przenikania ciepła w przyrodzie i technice: wiatru i energii słonecznej.
- Przewodność cieplna – szybkość z jaką materiał przekazuje ciepło przez siebie.
- Równowaga termiczna – stan, w którym wszystkie części urządzenia znajdują się w tym samym zakresie temperatury.
Zastosowanie w praktyce
Liczne przykłady przenikania ciepła w przyrodzie i technice (powyżej) wskazują, że procesy te powinny być dobrze zbadane i podawane dobrze. Inżynierowie wykorzystywać swoją wiedzę o zasadach przekazywania ciepła, badania nowych technologii, które wiążą się z koniecznością wykorzystania zasobów odnawialnych i są mniej szkodliwe dla środowiska. Kluczową kwestią jest, aby zrozumieć, że transfer energii otwiera nieograniczone możliwości rozwiązań technicznych i nie tylko.