Typer av varmeoverføring: varmeoverføringskoeffisient

Ethvert materiale som legemet har slike karakteristika som varme, som kan øke og avta. Varmen er ikke materiale stoff: som en del av sin indre energi, det oppstår på grunn av bevegelsen og interaksjonen av molekylene. Ved at varme forskjellige materialer kan være forskjellige, er det en prosess for varmeoverføring fra en oppvarmet substans til et stoff med en mindre mengde varme. Denne prosessen kalles varmeoverføring. De viktigste typer varmeoverføring, og deres virkningsmekanisme vil bli diskutert i denne artikkelen.

Bestemmelse av varme

Varmeveksling eller overføring av prosesstemperatur kan finne sted inne i materie, og fra ett stoff til et annet. I denne varmen intensitet i stor grad avhenger av de fysikalske egenskaper av materie, temperaturen av stoffene (hvis i varmeveksling som involverer flere stoffer) og fysikkens lover. Varmeoverføring - er en prosess som alltid oppstår ensidig. Hovedprinsippet for varmeveksling er at den mest oppvarmede legeme alltid gir varme objektet med lavere temperatur. For eksempel gir varmt jern varme når klærne stryke bukser, og ikke omvendt. Varmeoverføring - et fenomen avhengig av tid indeksen, som karakteriserer irreversible varmefordeling i rommet.

varmeoverføringsmekanismer

Mekanismer for termisk interaksjon av stoffer som kan erverve forskjellige former. Det er tre typer varmeoverføring i naturen:

1. Varmeledningsevne - intermolekylær mekanisme for varmeoverføring fra en del av kroppen til en annen, eller til en annen gjenstand. Egenskapen er basert på temperatur inhomogeniteter i disse stoffene.
2. Konveksjon - varmeveksling mellom fluider (væske, luft).
3. Strålingseffekten - overføring av varme fra den oppvarmede og oppvarmes på bekostning av deres energi organer (kilder) i form av elektromagnetiske bølger med en konstant spektrum.

Vurdere de nevnte typer varmeoverføring i mer detalj.

termisk ledningsevne

Oftest er den termiske ledningsevnen ble observert i faste stoffer. Hvis under påvirkning av en hvilken som helst faktor i ett og samme substans vises områder med forskjellige temperaturer, vil den termiske energien av den oppvarmede del går over til den kalde. Et lignende fenomen i noen tilfeller kan observeres visuelt. For eksempel, hvis man tar en metallstav, for eksempel en nål, og varme den i brannen, og deretter etter en stund, se hvor termisk energi blir overført gjennom nålen til å danne i visse områder gløde. På det sted hvor temperaturen er høyere skinne klarere, og omvendt, hvor t er lavere det mørkere. Den termiske ledningsevne kan også observeres mellom de to legemene (en kopp varm kaffe og en hånd)

Intensiteten av varmestrømmen overføringen avhenger av mange faktorer, forholdet som franske matematikeren Fourier avslørt. Disse faktorene omfatter den første temperatur-gradient (forholdet mellom temperaturforskjellen ved endene av stangen til den avstand fra den ene enden til den andre), tverrsnittsarealet av legemet, og den termiske ledningsevnen (alle substanser er det av forskjellige, men den høyeste observerte i metall). Den mest betydelige varmeledningstall observert for kobber og aluminium. Det er ikke overraskende at disse to metaller er ofte brukt i produksjonen av elektriske ledninger. Etter Fourier lov av varmestrømningsmengden kan økes eller minskes ved å endre en av disse parametrene.

Konveksjon varmeoverføring typer

Konveksjon iboende hovedsakelig for gasser og væsker, har to komponenter: termisk ledningsevne og intermolekylær bevegelse (fordeling) i mediet. konveksjon virkningsmekanismen er som følger: temperaturøkning av fluidstoffmolekyler begynne sin bevegelse og mer aktiv i fravær av romlige begrensninger stoffvolumet øker. En konsekvens av denne fremgangsmåten vil redusere tettheten av en substans og dens oppadgående bevegelse. Et slående eksempel på konveksjon - bevegelse av oppvarmet luft kjøler fra batteriet til taket.

Skille gratis og tvungen konveksjon varmeoverføring typer. Varme og omrør ved fri massetypen er på grunn av den manglende homogenitet substans, dvs. varme væsken stiger over kald naturlig måte uten å utøve en påvirkning av ytre krefter (for eksempel ved oppvarming rom sentraloppvarming). Når tvungen konveksjon massebevegelsen finner sted under innvirkning av ytre krefter, som for eksempel omrøring teskje.

strålevarme

Stråling eller strålevarmeoverføring kan finne sted uten kontakt med et annet objekt eller en substans, slik at det er mulig også i en vakuum (vakuum). Strålingsvarmeoverføring iboende i alle organer i større eller mindre grad, og vises i form av elektromagnetiske bølger med et kontinuerlig spektrum. Et slående eksempel - solens stråler. Virkningsmekanismen er som følger: kroppen kontinuerlig avgir en viss mengde varme i det rom som omgir den. Når denne energien kommer til den andre gjenstanden eller substans, blir noe av det absorberes av den andre del passerer gjennom, og den tredje er reflektert i miljøet. Enhver gjenstand både kan avgi varme og absorbere, den mørke materialet i stand til å absorbere mer varme enn lys.

Kombinerte varmeoverføringsmekanismer

I naturen typer av varmeoverføringsprosesser forekommer sjelden i isolasjon. Oftere, kan de bli sett sammen. I termodynamikk, vil kombinasjonen også ha et navn, for eksempel, den termiske ledningsevne + konveksjon - en konvektiv varmeoverføring og varmeledningsevne + termisk stråling som kalles stråle-ledende varmeoverføring. Dessuten er slike isolerte arter kombinert varme som:

• Varmeoverføring - varme bevegelse mellom gass og væske eller fast stoff.
• Varmeoverføring - overføring av t fra en sak til en annen gjennom en mekanisk hindring.
• Konvektiv-strålingsvarmeoverføring er dannet av en kombinasjon av konveksjon og varmestråling.

Typer av varmeveksling i naturen (eksempler)

Varmeoverføring i naturen spiller en stor rolle, og er ikke begrenset til oppvarming av kloden sollys. Enorme konveksjonsstrømmer, som for eksempel bevegelse av luftmassene, i stor grad bestemme været for hele planeten.

Den termiske ledningsevne av jordens kjerne fører til utbrudd geysirer og vulkanske bergarter. Dette er bare en liten del av eksemplene varmevekslingen på en global skala. Sammen danner de en art av konvektiv varmeoverføring og strålevarmeoverføring ledningstyper er nødvendig for liv på planeten.

Bruken av varme i antropologiske aktiviteter

Heat - er en viktig del av nesten alle industrielle prosesser. Det er vanskelig å si hva slags menneskelig varme som brukes mest i den nasjonale økonomien. Sannsynligvis alle tre samtidig. På grunn av varmeoverføringsprosessen skjer smelting av metaller, produksjon av store mengder varer, og starter med gjenstander av daglig bruk og slutter med romskip.

Essensielle for kultur ha termiske enheter som er i stand til å omdanne termisk energi til anvendbar kraft. Disse omfatter bensin, diesel, kompressor, turbin installasjon. For sitt arbeid bruker de ulike typer varmeoverføring.