- до
- b
- c
- d
- і
- F
- g
- h
- i
- j
- k
- л
- м
- n
- або
- стор
- що
- р
- s
- т
- або
- v
- w
- х
- Y
- z
Ми пояснюємо, що таке теплообмін і як він відбувається за допомогою провідності, конвекції та випромінювання. Крім того, ізолятори та міри.
Що таке теплообмін?
Це називається тепловіддачею, теплообміном або тепловіддачею в фізичне явище, яке полягає в передачі теплової енергії від одного середовища до іншого.
Це відбувається, коли дві системи, що перебувають при різних температурах, стикаються, дозволяючи протікати енергії від точки найвищої температури до найнижчої, до досягнення теплової рівноваги, в якій температури рівні.
Процес теплообміну це не зупинити (не можна сповільнити), але можна сповільнити (можна сповільнити), з використанням брусків та ізоляторів. Але доки у Всесвіті існує різниця в теплі, тепло має тенденцію передаватися через доступні середовища. Залежно від них, зазначений перенос може відбуватися у трьох режимах: провідності, конвекції та випромінювання.
Водіння
Водіння називається передача тепла через безпосередній контакт частинок одного матеріалу з частинками іншого, без передачі речовини між тілами. Це відбувається у всіх агрегатних станах: твердому, рідкому чи газоподібному, хоча конвекція зазвичай є кращою у двох останніх.
Кількість теплоти, яка передається через провідність, визначається законом Фур'є, згідно з яким швидкість тепловіддачі через тіло пропорційна існуючому в ньому градієнту температури.
Простий приклад можна побачити в електричній плиті: пальник нагрівається під дією електричного опору, і тепло передається за допомогою провідності на сковороду, яку ми на неї осідаємо, і, в свою чергу, сковорода буде робити те ж саме з продуктами, які ми готуємо.
Це також трапляється, коли випадково ми торкаємось рукою до розпеченої сковороди: тепло при контакті переходить на нашу шкіру, викликаючи опік.
Конвекція
Конвекція подібна до провідності, за винятком того, що вона відбувається в тих випадках, коли рідина отримує тепло і рухається, передаючи його в просторі, де вона міститься. Конвекція - це транспортування тепла шляхом руху рідини, будь то газоподібний або рідкий.
Зазначене перенесення відбувається в терміни, запропоновані Законом охолодження Ньютона, який стверджує, що тіло втрачає тепло зі швидкістю, пропорційною різниці температур між тілом та його оточенням.
Яскравий приклад цього відбувається, коли ми нагріваємо воду в ємності. Тепло, яке передається провідністю від контейнера до рідини, буде нагрівати ті частини, які з ним безпосередньо контактують, що підніметься і змусить інші холодні частини рідини зайняти своє місце, таким чином рівномірно нагріваючи воду.
Випромінювання
Останній тип теплопередачі також є єдиний, який може виникнути за відсутності контакту і, отже, також фізичного середовища, тобто у вакуумі.
Це відбувається тому його Походження полягає в тепловому русі частинок заряджений речовиною, що викликає випромінювання електромагнітних частинок, тобто теплового випромінювання, його інтенсивність залежить від температури та довжини хвилі випромінювання.
Як правило, тіла в цій ситуації випромінюють ультрафіолетове випромінювання, але від певних температур вони можуть випромінювати видимий спектр, тобто світло. Кількість випромінюваного таким чином тепла може бути визначена законом Стефана-Больцмана.
Щодня ми спостерігаємо найкращий приклад теплового випромінювання: Сонце. Незважаючи на те, що 149,6 мільйонів кілометрів від нашої планети, температура Сонця настільки висока, що воно випромінює величезну кількість світла і тепла в космос.
Обидві ці речі досягають земної поверхні і зберігають її теплою та освітленою, довжини хвиль від ультрафіолету до інфрачервоної, очевидно, проходять через весь видимий спектр.
Ізолятори та радіаційні бар'єри
Як ми вже говорили, передачу тепла не можна запобігти, але його можна уповільнити, використовуючи певні та певні матеріали. Це відбувається тому всі матеріали так чи інакше передають тепло, але не з однаковою швидкістю не з такою ж легкістю.
Ті, що передають його швидко і ефективно, називаються теплопровідниками. Навпаки, тих, хто робить це повільно і копітко, називають теплоізоляторами (провідність і конвекція) або бар'єрами (випромінювання).
Яскравим прикладом ізоляційних матеріалів є ті, з яких складається термос, що дозволяє довше зберігати гарячу або холодну рідину, уповільнюючи її теплообмін з навколишнім середовищем.
Одиниці виміру тепловіддачі
Згідно з Міжнародною системою вимірювань, провідність тіла виражається в джоулях (J), а також для роботи та енергії. Однак існують і інші часто використовувані одиниці вимірювання тепловіддачі:
- Кілокалорії (ккал). Калорія визначається як кількість тепла, необхідного для підвищення температури одного грама води на один градус Цельсія. Це міра, яка часто використовується в харчуванні для вимірювання хімічної енергії, що міститься в їжі. Одна кілокалорія дорівнює 1000 калоріям.
- BTU (британський тепловий блок або британський тепловий блок). Він визначається як кількість тепла, необхідного для підвищення температури одного фунта води на один градус за Фаренгейтом, що еквівалентно 252 калоріям. Цей захід зазвичай використовується в англомовних країнах, головним чином у Великобританії та США.