Vrste prijenosa topline: koeficijent prijelaza topline

Svako materijalno tijelo ima takve značajke kao toplinu, što može povećati i smanjiti. Vrućina nije materijal tvar: kao dio svoje unutarnje energije, to se događa zbog kretanja i interakcije molekula. Od topline različiti materijali se mogu razlikovati, postoji postupak za prijenos topline od zagrijanog tvari za tvar s manjom količinom topline. Ovaj proces se naziva prijenos topline. Glavne vrste prijenosa topline i njihovi mehanizmi djelovanja će se raspravljati u ovom članku.

Određivanje toplinske

izmjena topline ili temperature prijenos proces može odvijati u tvari, a iz jedne tvari na drugu. U ovom intenzitet topline u velikoj mjeri ovisi o fizikalnim svojstvima tvari, temperatura tvari (ako u zamjenu topline koji uključuje nekoliko tvari), a zakoni fizike. Prijenos topline - je proces koji se uvijek javlja jednostrano. Glavni princip razmjene topline je da je većina grije tijelo uvijek daje toplinu objekt s nižom temperaturom. Na primjer, vruće glačalo donosi toplinu kad odjeća peglanje hlače, a ne obrnuto. Prijenos topline - fenomen ovisno o vremenu indeks koji označava nepovratne raspodjele topline u prostoru.

mehanizmi za prijenos topline

Mehanizmi toplinske interakcije tvari može steći različite oblike. Postoje tri vrste prijenosa topline u prirodi:

1. Toplinska vodljivost - intermolekularno mehanizam prijenosa topline iz jednog dijela tijela u drugi, ili na drugi objekt. Objekt se temelji na temperaturne nehomogenosti u tih tvari.
2. Konvekcijom - izmjena topline između tekućine (tekućine, zraka).
3. Učinak zračenja - prijenos topline od zagrijanog i grije na račun svojih energetskih tijela (izvora) u obliku elektromagnetskih valova s konstantnim spektra.

Razmotrite navedene vrste prijenosa topline u više detalja.

toplinska vodljivost

Najčešće, toplinska vodljivost je promatrana u tvari. Ako pod utjecajem bilo kojeg faktora u jednoj te istoj tvari pojaviti područja s različitim temperaturama, toplinska energija grijanog dijela će prijeći na hladnoću. Slična pojava u nekim slučajevima može se vidjeti. Na primjer, ako se uzme metalnu šipku, na primjer, iglu i zagrijati ga u vatru, a onda nakon nekog vremena, vidjeti kako toplinska energija se prenosi kroz iglu da se formira u određenim područjima sjaj. Na mjestu gdje je temperatura viša sjaj svjetliju, i obratno, gdje je t manji je tamnija. Toplinska vodljivost može se uočiti između dva tijela (šolja toplog čaja i ruke)

Intenzitet prijenosa protoka topline ovisi o mnogim čimbenicima, od kojih je francuski matematičar omjer Fourier otkrio. Ti faktori uključuju prvi temperaturni gradijent (omjer razlike temperature na krajevima šipke na udaljenosti od jednog kraja do drugog), na površinu presjeka tijela, a toplinska vodljivost (sve tvari se razlikuje, ali najviše promatra u metalima). Najznačajniji koeficijent toplinske vodljivosti uočeno za bakar i aluminij. To je ne čudi da su ove dvije metali često se koristi u proizvodnji električnih žica. Nakon Fourier zakon količine protoka topline može se povećati ili smanjiti promjenom jednog od ovih parametara.

Konvekcijske vrste prijenosa topline

Konvekcije svojstven uglavnom za plinove i tekućine, ima dvije komponente: toplinska provodljivost i intermolekularne kretanja (distribucija) medija. konvekcije mehanizam djelovanja je kako slijedi: porast temperature molekula fluida tvari započet gibanje i aktivniji u odsutnosti prostornih ograničenja tvari volumen povećava. Posljedica tog procesa će smanjiti gustoću tvari i njegovu kretanje prema gore. Upečatljiv primjer konvekcije - kretanje grijanom hladnjaka zraka od akumulatora do stropa.

Razlikovati slobodne i prisilne vrste izmjenu topline konvekcijom. Topline i miješa se na slobodnom masenom tipa zbog nehomogenosti tvari, tj vrućih tekućina diže iznad hladnog prirodni način bez primjene utjecaja vanjskih sila (npr zagrijavanjem sobnoj centralnog grijanja). Kada prisilnim masovni pokret nastaje pod djelovanjem vanjskih sila poput miješanja čajnu žličicu.

zračenja topline

Zračenje ili zračenja prijenos topline može se održati bez kontakta s drugim ciljem ili tvari, tako da je moguće čak iu vakuumu (vakuum). Prijenosa topline zračenjem svojstven je svim tijelima u većoj ili manjoj mjeri, a pojavljuje se u obliku elektromagnetskih valova s kontinuiranim spektrom. Upečatljiv primjer - sunčeve zrake. Mehanizam djelovanja je kako slijedi: tijelo neprestano emitira određenu količinu topline u prostoru koji ga okružuje. Kada se ta energija dobiva u drugi objekt ili tvari, neki ga se apsorbira drugi dio prolazi, a treći se ogleda u okruženju. Svaki objekt može i emitira toplinu i apsorbirati, tamni materijal može apsorbirati više topline nego svjetla.

Kombinirani mehanizme prijenosa topline

U prirodi, vrste procesa prijenosa topline rijetko pojavljuju u izolaciji. Češće ih se može vidjeti zajedno. U termodinamike, kombinacija čak ni ime, na primjer, toplinske vodljivosti + konvekcija - prijenos konvektivne topline i toplinske vodljivosti + toplinsko zračenje se naziva zračenje-vodljivi prijenos topline. Osim toga, takvi izolirani vrste u kombinaciji topline kao što su:

• prijenos topline - kretanja topline između plina i tekućine ili krute tvari.
• Prijenos topline - prijenos t iz jedne tvari u drugu kroz mehaničke opstrukcije.
• konvektivni prijenos topline zračenja-nastaje kombinacijom konvekcijom i toplinskog zračenja.

Vrste razmjenom topline u prirodi (primjeri)

Prijenos topline u prirodi igra veliku ulogu i nije ograničen na zagrijavanje globusa suncu. Ogromni konvekcijske struje, kao što je kretanje zračnih masa, uvelike odrediti vrijeme za cijelu našu planetu.

Toplinska vodljivost Zemljinoj jezgri vodi izbacivati gejzirima i vulkanske stijene. To je samo mali dio primjera izmjenu topline na globalnoj razini. Zajedno oni čine vrsta konvekcijskog prijenosa topline i prijenos topline zračenjem vodljivi vrste nužne za život na planetu.

Korištenje topline u antropološke djelatnosti

Toplina - je važan dio gotovo svih industrijskih procesa. Teško je reći kakav ljudske topline koristi najviše u nacionalnom gospodarstvu. Vjerojatno sve tri u isto vrijeme. S obzirom na proces prijenosa topline javlja taljenje metala, proizvodnja ogromnih količina robe, počevši s predmetima svakodnevne uporabe, a završava sa svemirskim brodovima.

Bitna za civilizaciju toplinski jedinica sposobnih za pretvaranje toplinske energije u iskoristivu moći. To uključuje benzin, dizel, kompresor, instalacije turbina. Za svoj rad koriste različite vrste prijenosa topline.