теплопередача

Физический

2022

Мы объясняем, что такое теплопередача и как она происходит за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Кроме того, изоляторы и меры.

Тепло всегда передается от систем с более высокими температурами к системам с более низкими температурами.

Что такое теплопередача?

Это называется теплопередачей, теплопередачей или теплопередачей. нагревать кфизическое явление который заключается в передаче тепловой энергии от одной среды к другой.

Это происходит, когда двасистемы которые находятся в разныхтемпературы соприкасаются, позволяя потоку энергии от точки самой высокой температуры к самой низкой, пока не будет достигнутатепловое равновесие, в котором температуры уравновешены.

Процесс теплопередачи невозможно остановить (его нельзя остановить), хотя его можно замедлить (можно замедлить) с помощью стержней и изоляторов. Но пока есть разница в тепле в вселенная, тепло будет передаваться через имеющуюся среду. В зависимости от них указанный перенос может происходить в трех режимах: проводимости, конвекции и излучения.

Вождение

Теплопроводность часто используется для приготовления пищи.

Проводимостью называют передачу тепла через прямой контакт частиц одного материала с частицами другого без передачи вещества между телами. Встречается во всех агрегатные состояния: твердый, жидкость или газообразный, хотя в последних двух обычно предпочтительнее конвекция.

Количество тепла, которое передается посредством теплопроводности, определяется законом Фурье, согласно которому скорость теплопередачи через тело пропорциональна градиенту температуры, который существует в нем.

Простой пример можно увидеть на электрической плите: конфорка нагревается за счет электрического сопротивления, и это тепло передается за счет теплопроводности к сковороде, которую мы кладем на нее, и, в свою очередь, сковорода будет делать то же самое с посудой. еда что мы будем готовить.

Это также происходит, когда мы случайно дотрагиваемся до горячей сковороды рукой: при контакте тепло передается нашей коже, вызывая ожог.

Конвекция

Если две жидкости смешиваются, одна с более высокой температурой передает тепло другой.

Конвекция похожа на теплопроводность, за исключением того, что она возникает в тех случаях, когда жидкость получает тепло и движется, чтобы передать его в пространстве, в котором она содержится. Конвекция - это перенос тепла с помощью движение жидкости, будь то газ или жидкость.

Этот перенос происходит в условиях, установленных Законом охлаждения Ньютона, который гласит, что тело теряет тепло со скоростью, пропорциональной разнице температур между телом и окружающей средой.

Яркий пример этого происходит, когда мы нагреваем воду в емкости. Тепло, передаваемое за счет теплопроводности от контейнера к жидкости, нагревает части, которые находятся в непосредственном контакте с ним, что поднимается и заставляет другие холодные части жидкости занять свое место, тем самым равномерно нагревая контейнер. Воды.

Радиация

Излучение может происходить через воздух и даже в вакууме.

Последний тип теплопередачи также является единственным, который может происходить в отсутствие контакта и, следовательно, с физической средой, то есть в вакууме.

Это потому, что его происхождение связано с тепловым движением частицы загружениметь значение, которое вызывает испускание электромагнитных частиц, то есть теплового излучения, интенсивность которого зависит от его температуры и длина форма волны рассматриваемого излучения.

Обычно тела в этой ситуации излучают ультрафиолетовое излучение, но при определенных температурах они могут излучать излучение в видимом спектре, то есть светлый. Количество излучаемого таким образом тепла можно определить по закону Стефана-Больцмана.

Каждый день мы наблюдаем лучший пример теплового излучения: солнце. Несмотря на то, что он находится в 149,6 миллиона километров от Наша планета, температура Солнца настолько высока, что оно излучает в космос огромное количество света и тепла.

Обе вещи достигают поверхности суши и они сохраняют его в тепле и освещении, с длинами волн от ультрафиолетового до инфракрасного, очевидно, проходящими через весь видимый спектр.

Изоляторы и радиационные барьеры

Изоляторы позволяют поддерживать стабильную температуру внутри дома.

Как мы уже говорили, теплопередачу нельзя предотвратить, но ее можно замедлить, используя определенные и определенные материалы. Это связано с тем, что все материалы так или иначе передают тепло, но не с одинаковой скоростью или с одинаковой легкостью.

Те, которые передают его быстро и эффективно, называются проводниками тепла. Напротив, те, которые делают это медленно и кропотливо, называются теплоизоляторами (проводимость и конвекция) или барьерами (излучение).

Ярким примером изоляционных материалов являются те, из которых состоит термос, которые позволяют удерживать горячую или холодную жидкость в течение более длительного периода времени, замедляя ее теплообмен с теплообменником. окружающая обстановка.

Единицы измерения теплопередачи

Согласно ему Международная система измерений, то проводимость тела выражается в джоулях (Дж), как и для работа и Энергия. Однако есть и другие часто используемые единицы измерения теплопередачи:

  • Килокалории (Ккал). А калорийность определяется как количество тепла, необходимое для градус Цельсия температура грамма воды. Это мера, которая часто используется в питании для измерения химическая энергия содержится в пище. Одна килокалория равна 1000 калорий.
  • BTU (с англ. Британская тепловая единица или британская тепловая единица). Он определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус по Фаренгейту, что эквивалентно 252 калориям. Эта мера обычно используется в англоязычных странах, в основном в Великобритании и США.
!-- GDPR -->