15 Juhtivuse, konvektsiooni ja kiirguse näited
Miscellanea / / July 04, 2021
Vastavalt termodünaamika füüsikalised põhimõtted, on tähelepanuväärne, et temperatuur See on miski, mis pole kehades konstantne, vaid kandub pigem ühelt teisele: suund on alati sama, kuna soojus liigub kõrgema temperatuuriga objektidest vähem.
Süsteemile vastab palju matemaatilisi valemeid füüsiline ja keemia kipub neid selgitama soojusülekande protsessid, kuid peamine on see, et need esinevad kolme erineva protseduuri korral: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus.
Sõidunäited
The sõitmine on protsess, millest soojus levib molekulid, ilma et neid oleks reaalselt ümber paigutatud. See on väga lihtne protsess, millest aru saada ja samal ajalnähtamatu ' kuna toimub ainult soojusülekanne, kuid midagi füüsiliselt nähtavat pole.
Juhtivus on põhjus, miks objektid saavutavad enam-vähem pikema aja jooksul kogu aeg sama temperatuuri. Mõned sõidunäited:
- Kõrval instrumente söe või muude potentsiaalselt väga kuumade esemete käitlemiseks. Kui selle pikkus oleks lühem, oleks soojusülekanne kiirem ja kumbagi otsa ei saaks puudutada.
- Jää kaussi kuuma veega sulab läbi juhtivuse.
- Kui vesi keeb, juhib leek kuumuse anumasse ja laseb mõne aja pärast vett soojeneda.
- Lusikasoojus, kui paned selle anumasse ja valad sellele ülikuuma supi.
- Noad ja kahvlid kasutavad puidust käepidet, et murda soojusjuhtivust.
Konvektsiooni näited
The konvektsioon on soojusülekanne, mis põhineb molekulide tegelikul liikumisel a aine: siin sekkub vedelik, mis võib olla gaas või vedel.
The konvektiivne soojusülekanne võib esineda ainult vedelikes, milles loomuliku liikumise teel (vedelik eraldab kuumast tsoonist soojust ja muutub tihedused) või sunnitud tsirkulatsioon (vedelik liigub läbi ventilaatori), võivad osakesed liikuda soojust transportides, katkestamata keha füüsilist järjepidevust. Siin on rida konvektsiooninäiteid:
- Soojusülekanne pliidilt.
- Kuumaõhupallid, mida hoiab õhk kuuma õhuga. Kui see jahtub, hakkab õhupall kohe langema.
- Kui veeaur hägustab vannituppa klaasi, on see vee suplemise ajal kuum temperatuur.
- Käsi- või föön, mis edastavad soojust sundkonvektsiooni teel.
- Inimkeha tekitatud soojuse ülekandmine, kui inimene on paljajalu.
Kiirguse näited
The kiirgus See on keha poolt temperatuuri mõjul eralduv soojus protsessis, milles puudub kontakt kehade või soojust edasi kandvate vedelike vahel.
Kiirgus põhjustab keha olemasolu tahke või vedel kui temperatuur on kõrgem kui teine, toimub kohene soojusülekanne ühelt teisele. Nähtus on see, et elektromagnetlainete ülekanne, mida kiirgavad kehad absoluutsest nullist kõrgemal temperatuuril: mida kõrgem on temperatuur, seda kõrgemad on need lained.
See seletab, et kiirgust saab toota ainult seni, kuni kehad on eriti kõrgel temperatuuril. Siin on rühm näiteid, kus toimub kiirgus:
- Elektromagnetlainete ülekandmine mikrolaineahju kaudu.
- Radiaatori eraldatav soojus.
- Päikese ultraviolettkiirgus, täpselt protsess, mis määrab Maa temperatuuri.
- Hõõglampi kiiratav valgus.
- Gamma kiirte kiirgus tuuma poolt.
Soojusülekande protsessid suurendavad ja vähendavad mõjutatud kehade temperatuure, kuid mõnikord vastutavad (näiteks jääga) ka faasimuutuse nähtused, näiteks vee auruks keetmine või jääks sulamine. Inseneritöö keskendub paljudes jõupingutustes selle võimaluse kasutamisele, et keha seisundit manipuleerida soojusülekande kaudu.
Järgige koos: