Tipuri de transfer de căldură: coeficient de transfer termic

Orice corp material are caracteristici, cum ar fi de căldură, care poate crește și scădea. Căldura nu este substanță material: ca parte a energiei sale interne, aceasta se produce din cauza mișcării și interacțiunea moleculelor. Deoarece căldura diferitelor materiale poate diferi, există un proces de transfer de căldură de la o substanță încălzită la o substanță cu o cantitate mai mică de căldură. Acest proces se numește transfer de căldură. Principalele tipuri de transfer de căldură, precum și mecanismele lor de acțiune vor fi discutate în acest articol.

Determinarea termică

Schimbul de căldură sau a temperaturii procesului de transfer poate avea loc în această chestiune, și de la o substanță la alta. În această intensitate a căldurii depinde în mare măsură de proprietățile fizice ale materiei, temperatura substanțelor (în cazul în care, în schimb de căldură care implică mai multe substanțe) și legile fizicii. Transferul de căldură - este un proces care are loc întotdeauna în mod unilateral. Principiul de bază al schimbului de căldură este faptul că organismul cel mai încălzit dă întotdeauna încălzește obiectul cu temperaturi mai scăzute. De exemplu, fierul fierbinte dă căldură atunci când haine de călcat pantaloni, și nu invers. Transferul de căldură - un fenomen în funcție de indicele de timp, care caracterizează distribuția căldurii ireversibile în spațiu.

mecanisme de transfer de căldură

Mecanismele de interacțiune termică a substanțelor pot dobândi forme diferite. Există trei tipuri de transfer de căldură în natură:

1. Conductivitatea termică - Mecanismul intermoleculare de transfer de căldură de la o parte a corpului la alta sau la un alt obiect. Proprietatea se bazează pe neomogenitățile de temperatură din aceste substanțe.
2. Convecția - schimb de căldură între fluidele (lichid, aer).
3. efect de radiație - transferul de căldură de la încălzire și se încălzește în detrimentul corpurile lor energetice (surse) sub forma undelor electromagnetice cu un spectru constant.

Luați în considerare tipurile enumerate de transfer de căldură mai detaliat.

conductivitate termică

Cel mai adesea, conductivitatea termică este observată în solide. Dacă sub influența oricărui factor în una și aceeași substanță apar zone cu temperaturi diferite, energia termică a porțiunii încălzite va trece la frig. Un fenomen similar, în unele cazuri, pot fi observate vizual. De exemplu, dacă luați o tijă de metal, de exemplu, un ac, și se încălzește în foc, apoi, după un timp, a se vedea modul în care energia termică este transmisă prin intermediul acului, pentru a forma în anumite zone strălucire. În locul unde temperatura este mai mare strălucire mai luminos, și invers, unde t este mai mic mai întunecat. Conductivitatea termică poate fi, de asemenea, observată între cele două corpuri (o cana de ceai fierbinte și o mână)

Intensitatea transmisiei fluxului de căldură depinde de mai mulți factori, dintre care matematicianul francez raportul Fourier a relevat. Acești factori includ gradientul primă temperatură (raportul dintre diferența de temperatură la capetele tijei la distanța de la un capăt la altul), aria secțiunii transversale a corpului, iar conductivitatea termică (toate substanțele este diferit, dar cea mai mare observată în metale). Cel mai semnificativ coeficientul de conductivitate termică observată pentru cupru și aluminiu. Nu este surprinzător faptul că aceste două metale sunt adesea utilizate la fabricarea firelor electrice. Ca urmare a legii Fourier a cantității fluxului de căldură poate fi mărită sau micșorată prin modificarea unuia dintre acești parametri.

Convectie tipuri de transfer de căldură

Convecția inerente în principal pentru gaze și lichide, are două componente: conductivitate termică și circulație intermoleculare (distribuție) a mediului. Mecanismul de acțiune prin convecție este după cum urmează: creșterea temperaturii a moleculelor de substanță fluid începe mișcarea sa și mai activ în absența unor constrângeri spațiale substanță volumul crește. O consecință a acestui proces va reduce densitatea unei substanțe și mișcarea sa ascendentă. Un exemplu frapant de convecție - mișcarea de răcire a aerului încălzit de la baterie la tavan.

Distinge tipuri libere și forțate de transfer de căldură prin convecție. Se încălzește și se amestecă la masa de tip liber se datorează neomogenitatea substanței, adică se ridică lichide fierbinți peste mod natural la rece, fără a exercita o influență a forțelor externe (de exemplu, prin încălzire cameră încălzire centrală). Când are loc mișcarea de masă prin convecție forțată sub acțiunea forțelor externe, cum ar fi agitare lingură de ceai.

căldură radiantă

transfer de căldură radiantă de radiații sau poate avea loc fără a avea contact cu un alt obiect sau substanță, astfel încât este posibil chiar și într-un vid (vacuum). transfer de căldură radiativă inerentă tuturor organismelor într-o măsură mai mare sau mai mică, și apare sub forma undelor electromagnetice cu un spectru continuu. Un exemplu frapant - razele soarelui. Mecanismul de acțiune este după cum urmează: corpul emite în mod continuu o anumită cantitate de căldură în spațiul din jurul acesteia. Atunci când această energie ajunge la alt obiect sau substanță, o parte din ea este absorbită de cea de a doua porțiune trece prin, iar al treilea este reflectată în mediul înconjurător. Orice obiect poate emit căldură și de a absorbi, materialul întuneric capabil să absoarbă mai multă căldură decât lumină.

mecanisme de transfer de căldură combinate

In natura, tipurile de procese de transfer de căldură apar foarte rar în mod izolat. Cel mai adesea, ele pot fi văzute împreună. În termodinamică, combinația chiar au un nume, de exemplu, conductivitate termică + convecție - un transfer convectiv de căldură și conductivitate termică + radiație termică se numește transfer de căldură prin radiație conductor. Mai mult decât atât, aceste specii izolate termic combinate ca:

• Transferul de căldură - mișcare de căldură între gaz și substanță lichidă sau solidă.
• Transferul de căldură - transferul t de la o chestiune la alta printr-o obstrucție mecanică.
• transfer de căldură convectiv radiativă este format prin combinația de convecție și radiație termică.

Tipuri de schimb de căldură în natură (exemple)

Transferul de căldură în natură joacă un rol foarte important și nu se limitează la încălzirea lumina soarelui glob. curenti de convectie Vast, cum ar fi mișcarea maselor de aer, determină în mare măsură starea vremii pentru întreaga noastră planetă.

Conductivitatea termică a miezului Pământului duce la erupă gheizere și roci vulcanice. Aceasta este doar o mică parte din exemplele de schimb de căldură pe o scară globală. Împreună, acestea formează o specie de transfer de căldură prin convecție și transferul de căldură prin radiație tipuri de conductoare necesare pentru viata de pe planeta.

Utilizarea căldurii în activitățile antropologice

Căldura - este o parte importanta a aproape toate procesele industriale. Este greu de spus ce fel de căldură uman utilizat cel mai mult în economia națională. Probabil toate trei în același timp. Datorită procesului de transfer de căldură are loc topirea metalelor, producerea unor cantități imense de mărfuri, începând cu obiecte de uz zilnic și terminând cu nave spațiale.

Esențial pentru civilizația au unități termice capabile să transforme energia termică în energie utilizabilă. Acestea includ benzina, motorina, compresor, instalarea turbinei. Pentru munca lor folosesc diferite tipuri de transfer de căldură.