Dalintis:
Kas yra 3 šilumos perdavimo būdai?
The šilumos perdavimo formos Jie gali būti radiacijos, laidumo ir konvekcijos būdu. Šiluma - kinetinės energijos perdavimas iš vienos terpės ar objekto į kitą, arba iš energijos šaltinio į terpę ar objektą.
Tarptautinis vienetų sistemos (SI) šilumos standartinis vienetas yra kalorijų kiekis (cal), kuris yra energijos perdavimo kiekis, kurio reikia norint padidinti vieno gramo gryno skysto vandens temperatūrą vienu laipsniu Celsijaus, kol bus pasiekta. vandens temperatūra viršija užšalimo tašką ir žemiau virimo temperatūros.
Kartais kilokalorija (kcal) yra nurodyta kaip šilumos vienetas; ir mažesniu naudojimu, Didžiosios Britanijos šilumos įrenginys (Btu). Tai yra šilumos kiekis, reikalingas vieno kilogramo gryno skysto vandens temperatūrai pakelti vieną laipsnį Farenheito.
Antrasis termodinamikos įstatymas teigia, kad šilumos perdavimas vyksta siekiant išlaikyti terminę pusiausvyrą.
Šilumos perdavimas vyksta siekiant išlaikyti šį principą, kai objektas yra kitoje temperatūroje nei kito objekto ar jo apylinkės.
Gal jus domina Kas yra termometrinės svarstyklės??.
Indeksas
- 1 Vairavimas
- 2 Konvekcija
- 3 Radiacija
- 4 Nuorodos
Vairavimas
Kai medžiagos dalelės tiesiogiai liečiasi, šiluma perduodama laidumu. Gretimi aukštesnio energijos atomai vibruoja vienas su kitu, kuris perkelia didesnę energiją į mažesnę energiją arba aukštesnę temperatūrą iki žemesnės temperatūros.
Tai reiškia, kad didesnis intensyvumas ir aukštesni šilumos atomai vibruos, nukreipdami elektronus į žemesnio intensyvumo ir mažesnės šilumos sritis.
Skysčiai ir dujos yra mažiau laidūs nei kietosios medžiagos (metalai yra geriausi laidininkai), nes jie yra mažiau tankūs, o tai reiškia, kad tarp atomų yra didesnis atstumas.
Atliekant laidumą, šilumos perdavimas vyksta be masinio maišymo. Šilumos perdavimo sparta per laidumą yra nustatoma pagal Furjė šilumos laidumo įstatymą.
Vadovavimas yra tai, kaip šiluma teka tarp dviejų kietų objektų, esančių skirtingose temperatūrose, ir paliečia vienas kitą (arba tarp dviejų to paties kieto objekto dalių, jei jos yra skirtingoje temperatūroje).
Praktinis pavyzdys - basomis kojomis ant akmens grindų ir pajusite šalta, nes karštis greitai išeina iš kūno ant grindų vairuojant.
Kitas pavyzdys - sriubos keptuvės maišymas su metaliniu šaukštu ir netrukus turėsite surasti medinį vieną iš jo, nes šiluma greitai nueis per šaukštą vairuodama karštą sriubą į pirštus.
Konvekcija
Šilumos perdavimas tarp paviršiaus ir judančio skysčio ar dujų vadinamas konvekcija.
Kadangi skystis ar dujos juda greičiau, konvekcinis šilumos perdavimas didėja. Esami konvekcijos tipai yra natūrali konvekcija ir priverstinė konvekcija.
Natūrali konvekcija yra tada, kai skysčio judėjimas kyla iš karšto atomo skysčio, kur karštieji atomai juda aukštyn, į vėlesnius ore esančius atomus ir skystis juda žemyn pagal gravitacijos įtaką.
Priverstinė konvekcija yra tai, kur skystis yra priverstas važiuoti ant paviršiaus ventiliatoriaus, siurblio ar kito išorinio šaltinio pagalba.
Konvekcijoje šiluma perduodama ant judančio skysčio ant paviršiaus, ant kurio ji teka, naudojant bendrą molekulinę difuziją ir masės srautą.
Konvekcija apima laidumą ir skysčio srautą. Konvencinį šilumos perdavimo greitį reguliuoja Niutono aušinimo įstatymas.
Konvekcija yra pagrindinis būdas, kuriuo šiluma teka per skysčius ir dujas. Pavyzdžiui, ant krosnies dedama šalta, skysta sriuba ir apšviesta liepsna. Sriuba, esanti apačios apačioje, arčiau šilumos, greitai pašildoma ir tampa mažiau tanki nei aukščiau minėta šalta sriuba.
Šilčiausia sriuba pakyla į viršų, o virš jos - šaltesnė sriuba. Labai greitai atsiranda šilumos cirkuliacija, kuri eina per keptuvę. Po truputį visa keptuvė yra šildoma.
Radiacija
Šilumos perdavimas per tuščią erdvę vadinamas spinduliavimu. Šioje šilumos perdavimo formoje nėra būtinos terpės; Radiacija veikia net per tobulą vakuumą. Pavyzdžiui, saulės energija keliauja erdvės vakuume, kol šilumos perdavimas šildo žemę.
Spinduliuotėje šiluma perduodama spinduliuotės energija arba bangų judesiu iš vieno kūno į kitą. Nėra būdų, kaip spinduliuoti. Šiluminės spinduliuotės sparta, kurią gali sukelti paviršius termodinaminėje temperatūroje, pagrįsta Stefan-Boltzmann įstatymu..
Radiacija yra trečioji pagrindinė šilumos keliavimo forma. Laidumas vykdo šilumą per kietas medžiagas; Konvekcija atlieka šilumą per skysčius ir dujas; Tačiau spinduliuotė gali pernešti šilumą per tuščią erdvę net ir iš viso vakuumo.
Beveik viską, kas daroma Žemėje, skatina saulės spinduliuotė, spinduliuojama į planetą iš Saulės per tamsią ir tuščią erdvės tamsą. Tačiau Žemėje yra daug šilumos spindulių.
Pavyzdys sėdi šalia medžio gaisro traškus ir jaučiasi šiluma, spinduliuojanti į išorę ir deginanti skruostus.
Jis nesiliečia su ugnimi, todėl šiluma nepradeda laidumo ir, jei ji yra lauke, konvekcija tikriausiai nėra pakankamai dominuojanti.
Vietoj to, visa šiluma, kuri jaučiama keliaujant spinduliuotės būdu, tiesia linija, šviesos greičiu, perduodama elektromagnetizmo, vadinamo infraraudonųjų spindulių, tipu..
Nuorodos
- Reddy, V. (2017). "Šilumos perdavimo režimai". Gauta iš me-mechanicalengineering.com.
- FIZIKOS KLASĖS redaktoriaus komanda. (2016). "Šilumos perdavimo metodai". Gauta iš Physicsclassroom.com.
- Rouse, M. (2009). „Šiluma“. Gauta iš whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017). "Trys šilumos perdavimo tipai". Susigrąžinta iš sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017). "Trys šilumos perdavimo būdai: laidumas, konvekcija ir spinduliuotė". Atkurta iš vtaide.com.
- „Ipac“ redaktorių komanda. (2017). "Kaip vyksta karštis?" Susigrąžinta iš coolcosmos.ipac.caltech.edu.
- EDinformatikos redaktorius. (2003). „Kaip šiluma perduodama? Laidumas - konvekcija - spinduliuotė. Gauta iš edinformatics.com.