Tartalom
Szerint a a termodinamika fizikai alapelveiFigyelemre méltó, hogy a hőmérséklet olyasmi, amely a testekben nem állandó, hanem inkább átkerül egyikről a másikra: az irány mindig ugyanaz, mivel a hő a magasabb hőmérsékletű tárgyaktól az alacsonyabb hőmérsékletűek felé halad.
Számos matematikai képlet felel meg a fizikának és a kémiának, amely ezeket megmagyarázza hőátadási folyamatok, de a lényeg az, hogy három különböző eljárás során fordulnak elő: vezetés, konvekció és sugárzás.
Vezetési példák
Mi vezet?Az vezetés Ez az a folyamat, amelyből a hő a molekulák termikus keverése miatt terjed, anélkül, hogy valódi elmozdulásuk lenne. Nagyon egyszerű folyamat megértése és egyúttalláthatatlan' mivel csak hőátadás történik, semmi fizikai látható.
Az vezetés Ez az oka annak, hogy a tárgyak többé-kevésbé elhúzódó idő alatt végül ugyanolyan hőmérsékletet érnek el teljes kiterjedésükben. Néhány vezetési példa:
- Szén vagy más potenciálisan nagyon forró tárgyak kezelésére szolgáló eszközök mellett. Ha a hossza rövidebb lenne, a hőátadás gyorsabb lenne, és egyik végét sem lehetne megérinteni.
- A jég egy tál forró vízben a vezetés révén megolvad.
- Víz forralásakor a láng vezeti a hőt a tartályba, és egy idő után lehetővé teszi a víz felmelegedését.
- Egy kanál hője, amikor egy edénybe teszi, és rendkívül forró levest önt rá.
- A kések és a villák fából készült fogantyúval törik meg a hővezetést.
Példák a konvekcióra
Mi a konvekció? Az konvekció ez egy anyag molekuláinak valós mozgása alapján történő hőátadás: itt folyadék, amely gáz vagy folyadék lehet, beavatkozik.
Az konvekciós hőátadás Csak olyan folyadékokban fordulhat elő, amelyekben természetes mozgás (a folyadék kivonja a forró zónából a hőt és megváltoztatja a sűrűséget) vagy kényszerű keringés (a folyadék egy ventilátoron keresztül mozog) segítségével a részecskék képesek mozogni, a hőt szállítva anélkül, hogy megszakítanák a a test fizikai folytonossága. Íme néhány példa a konvekcióra:
- Hőátadás kályhából.
- Hőlégballonok, amelyeket forró levegő tart a levegőben. Ha lehűl, a léggömb azonnal zuhanni kezd.
- Amikor a vízgőz felhősíti az üveget a fürdőszobában, a fürdés közben a víz forró hőmérséklete miatt.
- A kézszárító vagy hajszárító, amely kényszerkonvekcióval továbbítja a hőt.
- Az emberi test által generált hőátadás mezítláb.
Lásd még: Példák a hőegyensúlyra
Példák a sugárzásra
Mi a sugárzás? Az sugárzás Ez a test által a hőmérséklete miatt kibocsátott hő, egy olyan folyamat során, amelyben nincs érintkezés a testeket vagy a hőt szállító közbenső folyadékok között.
Az sugárzás mivel van egy szilárd vagy folyékony test, amelynek hőmérséklete magasabb, mint a másiké, azonnali hőtranszfer zajlik egyikről a másikra. A jelenség az elektromágneses hullámok átvitele, amelyet az abszolút nulla feletti hőmérsékleten testek sugároznak: minél magasabb a hőmérséklet, akkor annál magasabbak lesznek ezek a hullámok.
Ez magyarázza ezt sugárzás csak addig fordulhat elő, amíg a testek különösen magas hőmérsékleten vannak. Itt van egy példa a sugárzás előfordulására:
- Elektromágneses hullámok továbbítása a mikrohullámú sütőn keresztül.
- A radiátor által kibocsátott hő.
- A nap ultraibolya sugárzása, pontosan az a folyamat, amely meghatározza a föld hőmérsékletét.
- Az izzólámpa által kibocsátott fény.
- A gamma-sugarak kibocsátása egy mag által.
A hőátadás folyamata növeli és csökkenti az érintett testek hőmérsékletét, de néha (a jég példájára is) felelősek a fázisváltozások, mint a forrásban lévő víz gőz, vagy a víz jéggé olvadása. A mérnöki tevékenység sok erőfeszítést arra fordít, hogy kihasználja ezt a lehetőséget a testek állapotának hőátadás útján történő manipulálására.
Lásd még: Példák hőre és hőmérsékletre
