111 Shares 4341 views

Jakie są różne rodzaje wymiany ciepła?

Wymiana ciepła w przyrodzie umożliwia istnienie wszechświata w formie, do której wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni. Trudno powiedzieć, jak świat będzie wyglądać, znikają proces przenoszenia ciepła przez chwilę. Weźmy bliżej przyjrzeć się jakie są różne rodzaje wymiany ciepła, a co należy rozumieć przez pojęcie.

Zgodnie z ogólnie przyjętą definicją, przeniesienie ciepła jest proces fizyczny, w którym energię cieplną, lub w inny sposób rozprowadzany przez kilka jednostek o różnych stopniach ogrzewania. Proces zatrzymuje się wyrównanie temperatury lub, innymi słowy, po osiągnięciu równowagi termodynamicznej.

Podajemy jakie są podstawowe rodzaje wymiany ciepła: konwekcja, przewodzenie ciepła, promieniowanie. Wszystkie inne możliwe warianty są połączeniem dwóch lub kilku podstawowych sposobów. Punkt ten musi być zawsze brane pod uwagę.

Konwekcja jest znane każdemu od dzieciństwa. Nie trzeba łacińskie słowo «convectio» oznacza przeniesienie. Dlatego też, gdy nie ma przeniesienia konwekcyjny przepływ ciepła z samej substancji. Jest to typowe dla cieczy i gazów, ale może się pojawić w niektórych materiałów sypkich. Stanowią gorący letni dzień: ponad ogrzewanego podłoża zauważalnie łatwy Haze – to zniekształcenie jest wynikiem rosnących prądów powietrznych. Z początku nocy, gdy efekt ogrzewania promienie słoneczne ustaje proces wyrównywania temperatury rozpoczyna ziemi i powietrza: gleby informuje podgrzewania dolnych warstw atmosfery (zmieszaniem mechanizm przenoszenia ciepła), które wznoszą się do góry i zostaje zastąpiony przez chłodniejsze mas powietrza. Oto kolejny przykład: umieścić grzejnik w pojemniku z wodą i przekształcić go w głowę. Uważna obserwacja widocznych ruchomych strumieni wody. Gorąca masa przesunięty ze źródła ciepła, a na ich miejsce przychodzi zimniej.

Co może być lepszego niż ciekawą rozmowę przy filiżance gorącej herbaty w zimny zimowy wieczór? Wystarczy na chwilę odwrócić uwagę i zająć zerkanie metalową krawędź łyżkę szybko cofać rękę, unikając poparzenia. Powodem tego jest proste – niektóre rodzaje ciepło bardzo szybko ogrzewa metalową łyżką do temperatury wody w kubku. Mówimy o przewodzenie ciepła. Przypadki, w których można spotkać się z tego rodzaju przekazu ciepła, duża liczba. Określmy: przewodność cieplną – przeniesienie ciepła od ogrzanej części ciała do chłodniejszego ciała za pomocą cząstek składnika (elektrony, cząsteczek). Szczególnym przypadkiem – wymiana ciepła pomiędzy różnymi przedmiotami w kontakcie. Różne materiały mają różne przewodnictwo termiczne. Tak więc, jeśli jeden koniec ciepła bloku drewna, wówczas drugi będzie zimno. Ale jeśli ten eksperyment z metalowego pręta, wynik jest odwrotnie. Ta różnica jest wynikiem różnicy struktury wewnętrznej materiału.

Biorąc pod uwagę rodzaje przekazywania ciepła, nie wspominając o przenikaniu ciepła przez promieniowanie. Źródło ciepła wytwarza drgania elektromagnetyczne o długości do 1000 mikronów (widma w podczerwieni). Natężenie strumienia świetlnego i temperatura ogrzanego ciała w bezpośredniej proporcji. Aby zrozumieć, w jaki sposób promieniowanie przenosi ciepło wystarczające do przeprowadzenia mały eksperyment – aby ogień i umieścić między nim a ogień przezroczystego szkła. Pomimo przeszkód, ciepło nadal będzie wysłana. Albo spojrzeć na kota, który leży w zimie na parapecie w słońcu, w promieniach. To proste – w tych przykładach, energia cieplna jest przekazywana przez promieniowanie. Jedną z cech tego procesu przenoszenia ciepła – niezależność od nośnika pośredniego. Jeśli wystąpi przeniesienie przez konwekcję substancji (gaz), podczas gdy przewodność cieplna – cząstki, promieniowanie nie potrzebuje „mediator”. Tak więc, słońce przechodzi jego ciepła przez próżni przez promieniowanie.