Typer av värmeöverföring: värmeöverföringskoefficient

Vilket material som helst kropp har sådana egenskaper som värme, som kan öka och minska. Värmen inte materiell substans: som en del av dess inre energi, uppstår det på grund av rörelse och interaktion av molekyler. Eftersom värmen olika material kan variera, finns det en process för värmeöverföring från ett upphettat ämne till en substans med en mindre mängd värme. Denna process kallas värmeöverföring. De vanligaste typerna av värmeöverföring, och deras verkningsmekanismer kommer att diskuteras i denna artikel.

Bestämning av termisk

Värmeväxling eller överföringsprocesstemperatur kan ske inom ämnen och från ett ämne till ett annat. I denna värme intensitet beror i stor utsträckning på de fysikaliska egenskaperna hos saken, temperaturen hos de ämnen (om i värmeväxlings omfattar flera ämnen) och fysikens lagar. Värmeöverföring - är en process som alltid sker ensidigt. Huvudprincipen för värmeväxling är att den mest upphettade kroppen alltid ger värma objektet med lägre temperatur. Till exempel, ger varmt järn värme när kläder stryk byxor, och inte vice versa. Värmeöverföring - ett fenomen beroende på tidsindex, som karakteriserar irreversibel värmefördelning i rymden.

värmeöverföringsmekanismer

Mekanismer för termisk interaktion av ämnen kan förvärva olika former. Det finns tre typer av värmeöverföring i naturen:

1. Värmeledningsförmåga - intermolekylär mekanism för värmeöverföring från en kroppsdel till en annan, eller till ett annat objekt. Fastigheten är baserad på temperatur inhomogeniteter i dessa ämnen.
2. Konvektion - värmeväxling mellan fluider (vätska, luft).
3. effekt strålning - överföringen av värme från den uppvärmda och upphettades på bekostnad av deras energikroppar (källor) i form av elektromagnetiska vågor med en konstant spektrum.

Överväga de uppräknade typerna av värmeöverföring mer i detalj.

värmeledningsförmåga

Oftast är värmeledningsförmågan observerats i fasta ämnen. Om under inflytande av någon faktor i en och samma ämne visas områden med olika temperaturer, kommer den termiska energin hos den upphettade delen passera över till den kalla. Ett liknande fenomen i vissa fall kan observeras visuellt. Till exempel, om du tar en metallstång, exempelvis en nål, och värm i elden, sedan efter ett tag, se hur värmeenergi överförs genom nålen bildas i vissa områden lysa. På den plats där temperaturen är högre glöda klarare, och omvänt, där t är lägre det mörkare. Värmeledningsförmågan kan också observeras mellan de båda kropparna (en mugg varmt te och en hand)

Intensiteten av transmissionsvärmeflödet beror på många faktorer, förhållandet av vilka franska matematiker Fourier avslöjade. Dessa faktorer inkluderar den första temperaturgradient (förhållandet mellan temperaturskillnaden vid ändarna av stången för att avståndet från den ena änden till den andra), tvärsnittsarean av kroppen, och värmeledningsförmågan (samtliga ämnen är det annorlunda, men den högsta observerade i metaller). Den mest betydande värmeledningskoefficient som observerats för koppar och aluminium. Det är inte förvånande att dessa två metaller används ofta vid tillverkning av elektriska ledningar. Efter Fourier-lagen i värmeflödesmängden kan ökas eller minskas genom att ändra en av dessa parametrar.

Konvektion värmeöverföringstyper

Konvektion inneboende främst för gaser och vätskor, har två komponenter: värmeledningsförmåga och intermolekylär rörelse (fördelning) av mediet. konvektion verkningsmekanism är som följer: ökning av fluidsubstansmolekylerna temperatur börja sin rörelse och mer aktiva i frånvaro av rumsliga begränsningar substansvolymen ökar. En konsekvens av denna process kommer att minska densiteten hos en substans och dess uppåtgående rörelse. Ett slående exempel på konvektion - förflyttning av uppvärmd luft-kylaren från batteriet till taket.

Skilj fria och påtvingad konvektion värmeöverföringstyper. Värme och rör om vid fria massan typ beror på inhomogenitet av substans, dvs heta vätskan stiger över den kalla naturligt sätt utan att utöva en påverkan av yttre krafter (t ex genom uppvärmning rum centralvärme). När de tvingas konvektion massrörelse sker under inverkan av yttre krafter, såsom omröring te sked.

strålningsvärme

Strålning eller strålningsvärmeöverföring kan ske utan kontakt med ett annat objekt eller substansen, så det är möjligt även i ett vakuum (undertryck). Strålningsvärmeöverföring inneboende i alla organ som i större eller mindre utsträckning, och visas i form av elektromagnetiska vågor med ett kontinuerligt spektrum. Ett slående exempel - solens strålar. Verkningsmekanismen är följande: kroppen avger kontinuerligt en viss mängd värme i utrymmet som omger den. När denna energi kommer till det andra föremålet eller ämnet, är en del av det absorberas av den andra delen passerar genom, och den tredje återspeglas i miljön. Något föremål kan både avge värme och absorbera, den mörka materialet kan absorbera mer värme än ljus.

Kombinerade värmeöverföringsmekanismer

I naturen typer av värmeöverföringsprocesser förekommer sällan i isolering. Oftare, kan de ses tillsammans. I termodynamik, kombinationen ens har ett namn, till exempel, den termiska ledningsförmågan + konvektion - en konvektiv värmeöverföring och värmeledningsförmåga + termisk strålning kallas strålningsledande värmeöverföring. Dessutom sådana isolerade arter kombinerad värme som:

• Värmeöverföring - värmerörelse mellan gas och vätska eller fast substans.
• Värmeöverföring - överföring av t från den ena frågan till en annan genom ett mekaniskt hinder.
• Konvektiv-radiativ värmeöverföring bildas genom kombinationen av konvektion och värmestrålning.

Typer av värmeväxling i naturen (exemplen)

Värmeöverföring i naturen spelar en stor roll och är inte begränsad till uppvärmning av jordklotet solljus. Stora konvektionsströmmar, såsom förflyttning av luftmassor, bestämmer i hög grad vädret för hela vår planet.

Den värmeledningsförmåga av jordens kärna leder till utbrott gejsrar och vulkaniska bergarter. Detta är bara en liten del av exemplen värmeväxlingen på en global skala. Tillsammans bildar de en art av överföring konvektionsvärme och strålningsvärmeöverföringen ledande typer som är nödvändiga för liv på planeten.

Användningen av värme i antropologiska aktiviteter

Heat - är en viktig del av nästan alla industriprocesser. Det är svårt att säga vilken typ av mänsklig värme som används mest i den nationella ekonomin. Förmodligen alla tre samtidigt. På grund av värmeöverföringen sker smältning av metaller, produktion av stora mängder av varor, som börjar med föremål av daglig användning och slutar med rymdskepp.

Väsentligt för civilisationen har termiska enheter med förmåga att omvandla värmeenergi till användbar kraft. Dessa inkluderar bensin, diesel, kompressor, installation turbin. För sitt arbete använder de olika typer av värmeöverföring.