Περιεχόμενο
- Μεταφορά θερμότητας μεταφοράς
- Παραδείγματα μεταφοράς
- Μεταφορά θερμότητας Advection
- Παραδείγματα advection
- Άλλοι τύποι μεταφοράς θερμότητας
Αν έχετε ήδη πάρει τη μεταλλική λαβή μιας πανοραμικής εστίας που έχει θερμανθεί πάνω από μια φωτιά, έχετε υποστεί οδυνηρή μεταφορά θερμότητας. Υπάρχουν τέσσερις τρόποι με τους οποίους η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα αντικείμενο στο άλλο: αγωγιμότητα, ακτινοβολία, μεταφορά και αφαίρεση. Η θερμότητα σχεδόν πάντα ρέει από το αντικείμενο με την υψηλότερη θερμοκρασία στη χαμηλότερη θερμοκρασία, αλλάζοντας την εσωτερική ενέργεια των δύο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Η κύρια διαφορά μεταξύ της μεταφοράς και της αγωγής είναι η κατεύθυνση της ανταλλαγής.
Μεταφορά θερμότητας μεταφοράς
Η μεταφορά θερμότητας με τη μεταφορά συνεπάγεται τη μεταφορά θερμότητας μέσω της κίνησης των σωματιδίων στο μέσο. Αυτό το μέσο πρέπει να είναι ένα αέριο ή υγρό που επιτρέπει κίνηση. Η μεταφορά μεταφέρει πάντα θερμότητα στο κατακόρυφο επίπεδο και αυτή η κίνηση ενεργοποιείται από μεταβολές στην πυκνότητα του μέσου και, ως εκ τούτου, την πλευστότητα. Τα θερμαινόμενα σωματίδια διαστέλλονται μειώνοντας την πυκνότητα. αυτά τα σωματίδια τότε γίνονται πιο δυναμικά από τα γύρω σωματίδια, τα οποία τα αναγκάζουν να αυξηθούν. Καθώς αυξάνονται, η θερμότητα μεταφέρεται στα πιο δροσερά μέρη που βρίσκονται πάνω από αυτά.
Παραδείγματα μεταφοράς
Η μεταφορά θερμότητας με τη μεταφορά πραγματοποιείται όταν θερμαίνεται ένα δοχείο νερού. Τα μόρια νερού δίπλα στην πηγή θερμότητας διογκώνονται. Αυτή η επέκταση μειώνει την πυκνότητα τους και αρχίζουν να αυξάνονται. αυτό είναι που κάνει το νερό σε μια κατσαρόλα βράζει. Η ατμόσφαιρα παρέχει επίσης ένα παράδειγμα μεταφοράς θερμότητας μέσω μεταφοράς. Όταν ένα πακέτο αέρα θερμαίνεται από ηλιακή ενέργεια - μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία - το πακέτο αέρα επεκτείνεται, μειώνοντας την πυκνότητα του. Αυτό αυξάνει την πλευστότητά του και την αναγκάζει να αυξηθεί στην ατμόσφαιρα. αυτό παράγει μια ασταθή ατμόσφαιρα με μια κατακόρυφη ροή αέρα.
Μεταφορά θερμότητας Advection
Η μεταφορά θερμότητας advection διαφέρει από αυτή μέσω μεταφοράς, επειδή η κίνηση θερμότητας περιορίζεται στο οριζόντιο επίπεδο. Αυτός ο τύπος μεταφοράς δεν τροφοδοτείται από μεταβολές της πυκνότητας, αλλά απαιτεί μια εξωτερική δύναμη, όπως τα ρεύματα ανέμου ή αέρα, για να μετατοπίσει τα σωματίδια από το μέσο. Καθώς τα σωματίδια κινούνται οριζόντια σε συστήματα που είναι θερμότερα ή ψυχρότερα, μεταφέρεται θερμότητα.
Παραδείγματα advection
Το κύριο παράδειγμα μεταφοράς θερμότητας advection είναι η κίνηση των μετωπικών καιρικών συνθηκών. Αυτά τα μέτωπα αντιπροσωπεύουν μάζες ψυχρού ή θερμού αέρα που μετακινούνται οριζόντια μέσω ανέμων στην επιφάνεια. όταν αυτές οι μάζες αέρα βρίσκουν τον αέρα θερμότερο ή πιο κρύο, η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ των συστημάτων. Τα ρεύματα του Ωκεανού είναι ένα άλλο παράδειγμα μεταφοράς θερμότητας από την προσθήκη. Αντί για κάθετα, τα ρεύματα μετακινούν το ζεστό ή κρύο νερό σε οριζόντιες κατευθύνσεις. καθώς αυτά τα νερά αλληλεπιδρούν με θερμότερες ή ψυχρότερες περιοχές νερού, η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ τους.
Άλλοι τύποι μεταφοράς θερμότητας
Οι υπόλοιποι τύποι μεταφοράς θερμότητας είναι: αγωγιμότητα και ακτινοβολία. Οι μεταφορές μέσω της μεταφοράς θερμότητας από το ένα αντικείμενο στο άλλο πραγματοποιούνται χωρίς κίνηση. η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα μόριο στο άλλο. Αυτός ο τύπος μεταφοράς θερμότητας συμβαίνει μόνο σε στερεά. η λαβή ενός ζεστού τηγανιού είναι ένα παράδειγμα. Η μεταφορά θερμότητας μέσω ακτινοβολίας συνεπάγεται τη μεταφορά θερμότητας από ηλεκτρομαγνητικά κύματα ενέργειας. Ένα παράδειγμα ακτινοβολίας είναι η ηλιακή ακτινοβολία. όταν τα κύματα πλήξουν άλλα σωματίδια, αρχίζουν να δονείται ή να θερμαίνεται.