Περιεχόμενο
- Μεταφορά θερμότητας μεταφοράς
- Παραδείγματα μεταφοράς
- Μεταφορά θερμότητας Advection
- Παραδείγματα προσαγωγής
- Άλλοι τύποι μεταφοράς θερμότητας
Εάν έχετε πάρει ποτέ τη μεταλλική λαβή ενός ταψιού που θερμαινόταν πάνω από μια φωτιά, θα έχετε υποστεί οδυνηρή μεταφορά θερμότητας. Υπάρχουν τέσσερις τρόποι με τους οποίους η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα αντικείμενο στο άλλο: αγωγιμότητα, ακτινοβολία, μεταφορά και απορρόφηση. Η θερμότητα ρέει σχεδόν πάντα από το αντικείμενο με την υψηλότερη θερμοκρασία σε αυτό με τη χαμηλότερη θερμοκρασία, αλλάζοντας την εσωτερική τους ενέργεια κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Η κύρια διαφορά μεταξύ της μεταφοράς και της πρόσληψης είναι η κατεύθυνση της ανταλλαγής.
Μεταφορά θερμότητας μεταφοράς
Η μεταφορά θερμότητας μεταφοράς περιλαμβάνει τη μεταφορά θερμότητας μέσω της κίνησης σωματιδίων στο μέσο. Αυτό το μέσο πρέπει να είναι αέριο ή υγρό που επιτρέπει την κίνηση. Η αγωγιμότητα μεταφέρει πάντα θερμότητα στο κατακόρυφο επίπεδο, και αυτή η κίνηση προκαλείται από διακυμάνσεις στην πυκνότητα του μέσου και, συνεπώς, πλευστότητα. Τα θερμαινόμενα σωματίδια διογκώνονται, μειώνοντας την πυκνότητα. Αυτά τα σωματίδια στη συνέχεια γίνονται πιο δυναμικά από τα γύρω σωματίδια, γεγονός που τα αναγκάζει. Καθώς ανεβαίνουν, η θερμότητα μεταφέρεται στα πιο κρύα μέρη, που βρίσκονται πάνω από αυτά.
Παραδείγματα μεταφοράς
Η μεταφορά θερμότητας μέσω μεταφοράς συμβαίνει όταν ένα δοχείο νερού θερμαίνεται. Τα μόρια νερού κοντά στην πηγή θερμότητας επεκτείνονται. Αυτή η επέκταση μειώνει την πυκνότητά της και αρχίζουν να αυξάνονται. αυτό είναι που κάνει το νερό σε μια κατσαρόλα να βράσει. Η ατμόσφαιρα παρέχει επίσης ένα παράδειγμα μεταφοράς θερμότητας μέσω μεταφοράς. Όταν ένα πακέτο αέρα θερμαίνεται με ηλιακή ενέργεια - μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας - το πακέτο αέρα επεκτείνεται, μειώνοντας την πυκνότητά του. Αυτό αυξάνει την πλευστότητά του και το αναγκάζει να ανέβει στην ατμόσφαιρα. Αυτό παράγει μια ασταθή ατμόσφαιρα με κάθετη ροή αέρα.
Μεταφορά θερμότητας Advection
Η μεταφορά θερμότητας από τηνvevection διαφέρει από αυτήν της μεταφοράς, επειδή η κίνηση θερμότητας περιορίζεται στο οριζόντιο επίπεδο. Αυτός ο τύπος μεταφοράς δεν τροφοδοτείται από διακυμάνσεις στην πυκνότητα, αλλά απαιτεί μια εξωτερική δύναμη, όπως ο άνεμος ή τα ρεύματα, για την εκτόπιση των σωματιδίων στο μέσο. Καθώς τα σωματίδια κινούνται οριζόντια σε συστήματα που είναι πιο ζεστά ή πιο κρύα, η θερμότητα μεταφέρεται.
Παραδείγματα προσαγωγής
Το κύριο παράδειγμα της μεταφοράς θερμότητας μέσω της προσαγωγής είναι η κίνηση των μετεωρολογικών μετώπων. Αυτά τα μέτωπα αντιπροσωπεύουν μάζες κρύου ή ζεστού αέρα που κινούνται οριζόντια από ανέμους πάνω από την επιφάνεια. Όταν αυτές οι μάζες αέρα συναντούν τον θερμότερο ή τον πιο κρύο αέρα, η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ των συστημάτων. Τα ωκεάνια ρεύματα είναι ένα άλλο παράδειγμα μεταφοράς θερμότητας προσαγωγών. Αντί κάθετα, τα ρεύματα μετακινούν ζεστό ή κρύο νερό σε οριζόντιες κατευθύνσεις. καθώς αυτά τα νερά αλληλεπιδρούν με θερμότερες ή ψυχρότερες περιοχές του νερού, η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ τους.
Άλλοι τύποι μεταφοράς θερμότητας
Οι υπόλοιποι τύποι μεταφοράς θερμότητας είναι: αγωγή και ακτινοβολία. Οι μεταφορές πραγματοποιώντας θερμότητα από το ένα αντικείμενο στο άλλο γίνονται χωρίς κίνηση. η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα μόριο στο άλλο. Αυτός ο τύπος μεταφοράς θερμότητας συμβαίνει μόνο σε στερεά. η λαβή ενός καυτού τηγανιού είναι ένα παράδειγμα. Η μεταφορά θερμότητας μέσω ακτινοβολίας περιλαμβάνει τη μεταφορά θερμότητας από ηλεκτρομαγνητικά κύματα ενέργειας. Ένα παράδειγμα ακτινοβολίας είναι το φως του ήλιου. όταν τα κύματα χτυπούν άλλα σωματίδια, αρχίζουν να δονούνται ή να θερμαίνονται.