Jaga:
Millised on kolm soojusülekande viisi?
The soojusülekande vormid Need võivad olla kiirguse, juhtivuse ja konvektsiooniga. Soojus on kineetilise energia ülekandmine ühelt andmekandjalt või objektilt teisele või energiaallikast meediumile või objektile.
Rahvusvaheline ühikute süsteem (SI) on soojuse standardühik kalor (kal), mis on energia ülekande kogus, mis on vajalik ühe grammi puhta vedeliku vee temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra Celsiuse järgi, nii kaua kui vee temperatuur on külmumispunktist kõrgemal ja allpool keemistemperatuuri.
Mõnikord on kilokalorie (kcal) määratud soojusühikuks; ja vähem kasutama, Briti termiline üksus (Btu). See on summa, mis on vajalik ühe naela puhta vedela vee temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi Fahrenheiti järgi.
Termodünaamika teises seaduses on sätestatud, et soojusülekanne toimub termilise tasakaalu säilitamiseks.
Soojusülekanne toimub selle põhimõtte säilitamiseks, kui objekt on teisest objektist või selle ümbrusest erinevas temperatuuril.
Võib-olla olete huvitatud Mis on termomeetrilised kaalud??.
Indeks
- 1 Sõitmine
- 2 Konvektsioon
- 3 Kiirgus
- 4 Viited
Sõitmine
Kui materjaliosakesed on otseses kokkupuutes, kantakse soojusjuhtivus läbi. Kõrgeima energiaga kõrvuti paiknevad aatomid vibreerivad üksteise vastu, mis suunab kõrgema energia madalamale energiale või kõrgemale temperatuurile madalamale temperatuurile.
See tähendab, et kõrgema intensiivsusega ja kõrgema soojusega aatomid vibreerivad, nihutavad elektronid madalama intensiivsusega ja madalama soojusega piirkondadesse.
Vedelikud ja gaasid on vähem juhtivad kui tahked ained (metallid on parimad juhid), kuna need on vähem tihedad, mis tähendab, et aatomite vaheline kaugus on suurem.
Juhtivus toimub soojusülekanne ilma massi segamiseta. Soojuse ülekande kiirust juhtivuse kaudu reguleerib Fourier'i soojusjuhtivuse seadus.
Juhtivus on, kuidas soojus voolab kahe erineva temperatuuriga tahke objekti vahel ja puudutab üksteist (või sama tahke objekti kahe osa vahel, kui need on erinevatel temperatuuridel).
Praktiline näide on paljajalu kõndimine kivist põrandal ja tunned külma, sest soojus voolab kiiresti kehast põrandal sõites.
Teine näide on suppplaadi segamine metallist lusikaga ja peate peagi leidma oma kohale puidust: kuna soojus liigub kiiresti lusikaga sõites sooja suppi sõrmedega.
Konvektsioon
Soojuse ülekandmist pinna ja liikuva vedeliku või gaasi vahel nimetatakse konvektsiooniks.
Kui vedelik või gaas liigub kiiremini, suureneb konvektiivne soojusülekanne. Olemasolevad konvektsioonitüübid on loomulik konvektsioon ja sundkonvektsioon.
Looduslik konvektsioon on siis, kui vedeliku liikumine tuleneb kuumadest aatomitest vedelikus, kus kuumad aatomid liiguvad ülespoole, õhu kõige lahedamate aatomite suunas ja vedelik liigub allapoole gravitatsiooni mõjul.
Sunniviisiline konvektsioon on koht, kus vedelik on sunnitud pinnal liikuma ventilaatori, pumba või mõne muu välise allikaga.
Konvektsioonis viiakse soojus üle liikuvale vedelikule pinnal, mille kaudu see voolab kombineeritud molekulaarse difusiooni ja lahtise vooluga.
Konvektsioon hõlmab juhtimist ja vedeliku voolu. Konvektiivset soojusülekande kiirust reguleerib Newtoni jahutusseadus.
Konvektsioon on peamine viis, kuidas soojus voolab vedelike ja gaaside kaudu. Näitena võib tuua pannile külma, vedelat suppi pliidile ja valgustada leeki. Pannil oleva soojale lähemal olev supp kuumeneb kiiresti ja muutub tihedamaks kui ülalmainitud külma supp.
Kuumim supp tõuseb ülespoole ja selle kohale jääv supp langeb. Peagi on pannil läbiv soojuse ringlus. Vähehaaval soojendatakse kogu pannil.
Kiirgus
Soojuse ülekandmist tühja ruumi kaudu nimetatakse kiirguseks. Selles soojusülekande vormis puudub vajalik keskkond; Kiirgus toimib isegi täiusliku vaakumi kaudu. Näiteks liigub päikeseenergia ruumi vaakumis enne, kui soojusülekanne soojendab maad.
Kiirguse korral kantakse soojus kiirguse või laine liikumise kujul ühelt kehalt teisele. Kiirgus ei ole võimalik. Soojuskiirguse kiirus, mida pind võib termodünaamilisel temperatuuril välja tuua, põhineb Stefan-Boltzmanni seadusel..
Kiirgus on kolmas peamine kuumusviis. Juhtimine kannab soojust tahkete ainete kaudu; Konvektsioon kannab soojust vedelike ja gaaside kaudu; Kuid kiirgus võib transportida soojust tühja ruumi kaudu isegi kogu vaakumi kaudu.
Peaaegu kõik, mis Maa peal tehakse, on päikesekiirguse põhjustatud päikeselt päikeselt läbi pimeda ja tühja ruumi pimeduse. Kuid maal on ka palju soojuskiirgust.
Üks näide istub puidust tule lähedal krõbedaks ja tunneb soojust, mis kiirgab väljapoole põletusi ja põske.
See ei puutu tulega kokku, nii et soojus ei jõua juhtimisega ja kui see on väljas, ei ole konvektsioon tõenäoliselt piisavalt domineeriv.
Selle asemel, kogu soojus, mida tundub kiirguse teel, sirgjoonel, valguse kiirusel, mida kannab infrapunakiirgusega elektromagnetism..
Viited
- Reddy, V. (2017). "Soojuse ülekandmise viisid". Välja otsitud me-mechanicalengineering.com.
- FÜÜSIKAKOORMUSE redigeerimismeeskond. (2016). "Soojusülekande meetodid". Välja otsitud Physicsclassroom.com.
- Rouse, M. (2009). "Kuumuta." Välja otsitud aadressilt whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017). "Kolm soojusülekande tüüpi". Taastatud sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017). "Kolm soojusülekande meetodit: juhtimine, konvektsioon ja kiirgus". Taastatud vtaide.com.
- Ipac toimetaja meeskond. (2017). "Kuidas soojus reisib?" Taastati coolcosmos.ipac.caltech.edust.
- EDinformaatika toimetaja. (2003). "Kuidas soojust üle antakse? Juhtimine - konvektsioon - kiirgus ". Välja otsitud edinformatics.com-lt.