Ποια είναι τα διάφορα είδη της μεταφοράς θερμότητας;

Η μεταφορά θερμότητας στη φύση επιτρέπει την ύπαρξη του σύμπαντος, με τη μορφή με την οποία είμαστε όλοι εξοικειωμένοι με. Είναι δύσκολο να πούμε πώς ο κόσμος θα έμοιαζε, εξαφανίζονται διαδικασία μεταφοράς θερμότητας για μια στιγμή. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι είναι τα διάφορα είδη της μεταφοράς θερμότητας, και τι σημαίνει ο όρος.

Σύμφωνα με μία γενικά αποδεκτός ορισμός, η μεταφορά θερμότητας είναι μια φυσική διαδικασία κατά την οποία η θερμική ενέργεια, ή με άλλο τρόπο κατανεμημένο σε μερικούς οργανισμούς με διαφορετικούς βαθμούς θέρμανσης. Η διαδικασία σταματά όταν εξίσωση της θερμοκρασίας, ή με άλλα λόγια, μετά την επίτευξη θερμοδυναμικής ισορροπίας.

Εμείς λίστα ποια είναι τα βασικά είδη μεταφοράς θερμότητας: μεταφορά, θερμική αγωγιμότητα, ακτινοβολία. Όλες οι άλλες πιθανές παραλλαγές είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων βασικούς τρόπους. πρέπει να λαμβάνεται πάντοτε το σημείο αυτό υπόψη.

Συναγωγή είναι γνωστό σε όλους από την παιδική ηλικία. Περιττό λατινική λέξη «convectio» σημαίνει τη μεταφορά. Ως εκ τούτου, όταν υπάρχει μια μεταφορά θερμότητας μεταγωγής ρέει της ίδιας της ουσίας. Είναι τυπικό για αέρια και υγρά, αλλά μερικές φορές παρουσιάζεται σε ορισμένες χύδην υλικών. Αντιπροσωπεύουν μια ζεστή μέρα του καλοκαιριού: πάνω από το θερμαινόμενο έδαφος αισθητά εύκολο ομίχλη - αυτή η παραμόρφωση οφείλεται σε ανοδικά ρεύματα αέρα. Με την έναρξη της νύχτας, όταν η θέρμανση επίδραση των ακτίνων του ήλιου παύει διαδικασία εξισορρόπησης θερμοκρασία αρχίζει εδάφους και αέρος: χώμα ενημερώνει θερμανθούν τα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας (είναι μικτή μηχανισμός μεταφοράς θερμότητας) που υψώνονται προς τα πάνω, που αντικαθίσταται από ψύκτη αέριες μάζες. Εδώ είναι ένα άλλο παράδειγμα: βάλτε μια θερμάστρα σε ένα δοχείο με νερό και να το μετατρέψει σε δίχτυ. Μια προσεκτική παρατήρηση των ορατών κινούμενου ρεύματα του νερού. Hot μάζα μετατοπίζεται από την πηγή θερμότητας, και στη θέση τους έρχεται πιο κρύο.

Τι θα μπορούσε να είναι καλύτερο από μια ενδιαφέρουσα συζήτηση πάνω από ένα φλιτζάνι ζεστό τσάι σε μια κρύα νύχτα του χειμώνα; Αρκεί να στιγμιαία αποσπάσει την προσοχή και να αναλάβει κρυφοκοιτάζει μεταλλικό άκρο κουτάλι για να σχεδιάσετε γρήγορα πίσω το χέρι του, αποφεύγοντας τα εγκαύματα. Ο λόγος είναι απλός - μερικοί τύποι της θερμότητας θερμαίνεται πολύ γρήγορα μεταλλικό κουτάλι μέχρις ότου η θερμοκρασία του νερού στο κύπελλο. Μιλάμε για θερμική αγωγιμότητα. Καταστάσεις στις οποίες μπορεί κανείς να συναντηθεί με τέτοιου είδους μετάδοσης θερμότητας, έναν μεγάλο αριθμό. Ας προσδιορίσουμε: θερμική αγωγιμότητα - μία μεταφορά θερμότητας από ένα θερμαινόμενο τμήμα σώματος στο ψυχρότερο σώμα μέσω των συστατικών σωματιδίων (ηλεκτρόνια, άτομα, μόρια). Μια ειδική περίπτωση - η μεταφορά της θερμότητας μεταξύ των διαφόρων αντικειμένων που έρχονται σε επαφή. Διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές θερμικές αγωγιμότητες. Έτσι, αν ένα άκρο του θερμότητας μπλοκ από ξύλο, τότε η δεύτερη θα είναι κρύο. Αλλά αν το κάνετε αυτό το πείραμα με μια μεταλλική ράβδο, το αποτέλεσμα είναι το αντίθετο. Η διαφορά αυτή οφείλεται στη διαφορά στην εσωτερική δομή των υλικών.

Λαμβάνοντας υπόψη τα είδη της μεταφοράς θερμότητας, για να μην αναφέρουμε τη μεταφορά της θερμότητας με ακτινοβολία. Η πηγή θερμότητας δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις με μήκος κύματος έως και 1000 microns (υπέρυθρο φάσμα). Η ένταση της ροής φωτός και η θερμοκρασία του θερμαινόμενου σώματος είναι σε άμεση αναλογία. Για να καταλάβουμε πώς η ακτινοβολία μεταφέρει τη θερμότητα, αρκεί να πραγματοποιήσει ένα μικρό πείραμα - για να κάνει μια φωτιά και να θέσει μεταξύ του ιδίου και της φωτιάς διαφανές γυαλί. Παρά το εμπόδιο, θα εξακολουθεί να σταλεί η θερμότητα. Ή δείτε τη γάτα, που βρίσκεται το χειμώνα στο περβάζι στον ήλιο, απολαμβάνοντας. Είναι απλό - σε αυτά τα παραδείγματα, η θερμική ενέργεια μεταφέρεται από την ακτινοβολία. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας - ανεξαρτησία από το ενδιάμεσο των μέσων ενημέρωσης. Εάν η μεταβίβαση συντελείται δια μεταγωγής της ουσίας (αερίου), ενώ η θερμική αγωγιμότητα - σωματίδια, η ακτινοβολία δεν χρειάζεται μια «μεσολαβητής». Έτσι, ο ήλιος περνά θερμότητά του μέσω του κενού είναι μέσω ακτινοβολίας.