Aké sú 3 spôsoby prenosu tepla?



formy prenosu tepla Môžu to byť prostredníctvom žiarenia, vedenia a konvekcie. Teplo je prenos kinetickej energie z jedného média alebo objektu na iný, alebo zo zdroja energie na médium alebo objekt. 

Štandardná jednotka tepla v Medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je kalórie (cal), čo je množstvo prenosu energie potrebné na zvýšenie teploty jedného gramu čistej kvapalnej vody o jeden stupeň Celzia, pokiaľ Teplota vody je nad bodom mrazu a pod bodom varu.

Niekedy je kilokalórium (kcal) špecifikované ako jednotka tepla; a s menším využitím, britská tepelná jednotka (Btu). Toto je množstvo tepla potrebného na zvýšenie teploty jednej libry čistej kvapalnej vody o jeden stupeň Fahrenheita.

Druhý zákon termodynamiky uvádza, že dochádza k prenosu tepla, aby sa udržala tepelná rovnováha.

K prenosu tepla dochádza pri zachovaní tohto princípu, keď je objekt pri inej teplote ako iný objekt alebo jeho okolie.

Možno máte záujem Čo sú termometrické váhy??.

index

  • 1 Jazda
  • 2 Konvekcia
  • 3 Žiarenie
  • 4 Odkazy

vodičský

Keď sú častice hmoty v priamom kontakte, teplo sa prenáša vedením. Susediace atómy vyššej energie vibrujú proti sebe, čím prenášajú vyššiu energiu na nižšiu energiu alebo vyššiu teplotu na nižšiu teplotu.

To znamená, že vyššie intenzity a vyššie tepelné atómy budú vibrovať, vytesnia elektróny do oblastí s nižšou intenzitou a nižším teplom.

Tekutiny a plyny sú menej vodivé ako tuhé látky (kovy sú najlepšími vodičmi), pretože sú menej husté, čo znamená, že medzi atómami je väčšia vzdialenosť..

Pri vedení tepla dochádza k prenosu tepla bez miešania hmoty. Rýchlosť prenosu tepla vedením sa riadi Fourierovým zákonom vedenia tepla.

Vedenie je spôsob, akým teplo prúdi medzi dvoma pevnými predmetmi, ktoré sú pri rôznych teplotách a navzájom sa dotýkajú (alebo medzi dvomi časťami toho istého pevného objektu, ak sú pri rôznych teplotách)..

Praktickým príkladom je chôdza naboso na kamennej podlahe a budete cítiť zima, pretože teplo rýchlo tečie z tela na podlahu riadením..

Ďalším príkladom je miešanie polievkovej panvice s kovovou lyžičkou a čoskoro budete musieť nájsť drevený na svojom mieste: pretože teplo cestuje rýchlo po lyžičke tým, že poháňa horúcu polievku na prsty.

prúdenie

Prenos tepla medzi povrchom a tekutinou alebo plynom v pohybe je známy ako konvekcia.

Ako sa tekutina alebo plyn pohybuje rýchlejšie, konvektívny prenos tepla sa zvyšuje. Existujúce typy prúdenia sú prirodzené prúdenie a nútená konvekcia.

Prirodzená konvekcia je vtedy, keď pohyb tekutiny vyplýva z horúcich atómov v kvapaline, kde sa horúce atómy pohybujú smerom nahor, smerom k najchladnejším atómom vzduchu a tekutina sa pohybuje vplyvom gravitácie smerom dole..

Nútená konvekcia je tam, kde je tekutina nútená cestovať po povrchu pomocou ventilátora, čerpadla alebo iného externého zdroja.

Pri konvekcii sa teplo prenáša na pohybujúcu sa tekutinu na povrchu, cez ktorý prúdi kombinovanou molekulovou difúziou a objemovým prúdením.

Konvekcia zahŕňa vedenie a prietok tekutiny. Konvektívna rýchlosť prenosu tepla sa riadi Newtonovým zákonom chladenia.

Konvekcia je hlavným spôsobom, ktorým prúdi teplo cez kvapaliny a plyny. Príkladom je vloženie panvice studenej, tekutej polievky na sporák a zapálenie plameňa. Polievka na dne panvice, bližšie k teplu, sa rýchlo zohrieva a stáva sa menej hustou ako studená polievka..

Najhorúcejšia polievka stúpa hore a polievka je chladnejšia nad ňou, padá na svoje miesto. Veľmi skoro je cirkulácia tepla, ktorá prechádza panvou. Postupne sa zahrieva celá panvica.

žiarenie

Prenos tepla prázdnym priestorom je známy ako žiarenie. V tejto forme prenosu tepla nie je potrebné médium; Žiarenie funguje aj cez dokonalé vákuum. Napríklad energia slnka prechádza cez vákuum priestoru predtým, ako prenos tepla zahrieva zem.

V žiarení sa teplo prenáša vo forme sálavej energie alebo vlnového pohybu z jedného tela do druhého. Neexistuje spôsob, ako by sa žiarenie mohlo vyskytnúť. Rýchlosť tepelného žiarenia, ktoré môže vyžarovať povrch pri termodynamickej teplote, je založená na Stefan-Boltzmannovom zákone.

Žiarenie je treťou hlavnou formou, ktorou sa teplo pohybuje. Vedenie nesie teplo cez pevné látky; Konvekcia prenáša teplo cez kvapaliny a plyny; Žiarenie však môže prenášať teplo cez prázdny priestor, dokonca aj cez celkové vákuum.

Takmer všetko, čo sa robí na Zemi, je poháňané slnečným žiarením vyžarovaným na planétu zo Slnka cez temnú a prázdnu tmu priestoru. Na Zemi je však aj veľa tepelného žiarenia.

Príkladom je posedenie pri drevenom ohni chrumkavé a cítiť teplo vyžarujúce von a horiace tváre.

Nie je v kontakte s ohňom, takže teplo neprichádza vedením a ak je vonku, konvekcia pravdepodobne nie je dostatočne prevládajúca.

Namiesto toho, všetko teplo, ktoré sa cíti putuje žiarením, v priamke, rýchlosťou svetla, nesenou typom elektromagnetizmu nazývaným infračervené žiarenie..

referencie

  1. Reddy, V. (2017). "Režimy prenosu tepla". Zdroj: me-mechanicalengineering.com.
  2. Redakčný tím divízie PHYSICS CLASSROOM. (2016). "Metódy prenosu tepla". Zdroj: physicsclassroom.com.
  3. Rouse, M. (2009). "Heat". Zdroj: whatis.techtarget.com.
  4. Neese, B. (2017). "Tri typy prenosov tepla". Obnovené z sciencing.com.
  5. Meng, A & Meng, H. (2017). "Tri spôsoby prenosu tepla: vedenie, konvekcia a žiarenie". Obnovené z vtaide.com.
  6. Tím editora Ipac. (2017). "Ako cestuje teplo?" Obnovené z coolcosmos.ipac.caltech.edu.
  7. Editor EDinformatiky. (2003). "Ako sa prenáša teplo?" Vedenie - Konvekcia - žiarenie ". \ T Zdroj: edinformatics.com.