Tipus de transferència de calor: coeficient de transferència de calor

Qualsevol cos material té característiques com ara la calor, que poden augmentar i disminuir. La calor no és la substància material: com a part de la seva energia interna, que es produeix a causa del moviment i la interacció de les molècules. Com la calor diversos materials poden diferir, hi ha un procés de transferència de calor d'una substància s'escalfa a una substància amb una menor quantitat de calor. Aquest procés es denomina transferència de calor. Els principals tipus de transferència de calor, i els seus mecanismes d'acció seran discutits en aquest article.

Determinació de la tèrmica

L'intercanvi de calor o la temperatura de procés de transferència poden tenir lloc dins de la matèria, i a partir d'una substància a una altra. En aquesta intensitat de calor depèn en gran mesura de les propietats físiques de la matèria, la temperatura de les substàncies (si està en intercanvi de calor que implica diverses substàncies) i les lleis de la física. La transferència de calor - és un procés que sempre es produeix de manera unilateral. El principi fonamental d'intercanvi de calor és que el cos més escalfa sempre dóna escalfar l'objecte amb temperatura més baixa. Per exemple, el ferro calent dóna calor quan planxat de la roba dels pantalons, i no al revés. La transferència de calor - un fenomen en funció de l'índex de temps, que caracteritza la distribució de la calor irreversibles en l'espai.

mecanismes de transferència de calor

Mecanismes d'interacció tèrmica de substàncies poden adquirir formes diferents. Hi ha tres tipus de transferència de calor a la natura:

1. La conductivitat tèrmica - mecanisme intermolecular de transferència de calor des d'una part del cos a una altra, o a un altre objecte. La propietat es basa en les faltes d'homogeneïtat de temperatura en aquestes substàncies.
2. Convecció - l'intercanvi de calor entre els fluids (líquid, aire).
3. efecte de la radiació - la transferència de calor de la calefacció i s'escalfa a costa dels seus cossos d'energia (fonts) en forma d'ones electromagnètiques amb un espectre constant.

Penseu els tipus enumerats de transferència de calor a més detall.

conductivitat tèrmica

Molt sovint, la conductivitat tèrmica s'observa en els sòlids. Si sota la influència de qualsevol factor en una i la mateixa substància aparèixer zones amb diferents temperatures, l'energia tèrmica de la porció escalfada passarà sobre al fred. Un fenomen similar en alguns casos es pot observar visualment. Per exemple, si es pren una vareta de metall, per exemple, una agulla, i la calor en el foc, a continuació, després d'un temps, veure com l'energia tèrmica es transmet a través de l'agulla per formar en certes àrees brillen. Al lloc on la temperatura és superior resplendor més brillant, i al revés, on t és inferior més fosca. La conductivitat tèrmica també es pot observar entre els dos cossos (una tassa de te calent i una mà)

La intensitat de la transmissió de flux de calor depèn de molts factors, la relació dels quals matemàtic francès Fourier va revelar. Aquests factors inclouen la primera gradient de temperatura (la relació de la diferència de temperatura en els extrems de la vareta a la distància d'un extrem a l'altre), l'àrea de la secció transversal del cos, i la conductivitat tèrmica (totes les substàncies que és diferent, però la més alta observada en metalls). El coeficient més significatiu de la conductivitat tèrmica va observar per al coure i l'alumini. No és sorprenent que aquests dos metalls s'utilitzen sovint en la fabricació de cables elèctrics. Després de la llei de Fourier de la quantitat de flux de calor pot ser augmentat o disminuït pel canvi d'un d'aquests paràmetres.

tipus de transferència de calor de convecció

Convecció inherent principalment per gasos i líquids, té dos components: la conductivitat tèrmica i de moviment intermolecular (distribució) del medi. mecanisme de convecció d'acció és el següent: l'augment de la temperatura de les molècules de la substància de fluid comenci el seu moviment i més actiu en absència de restriccions espacials que augmenta el volum de substàncies. A conseqüència d'aquest procés disminuirà la densitat d'una substància i el seu moviment cap amunt. Un exemple sorprenent de convecció - el moviment del refredador d'aire escalfat des de la bateria fins al sostre.

Distingir els tipus lliures i forçades de transferència de calor per convecció. La calor i l'agitació a tipus massa lliure és causa de la falta d'homogeneïtat de la substància, és a dir, s'eleva líquid calent sobre la forma natural fred sense exercir una influència de forces externes (per exemple, per habitació calefacció calefacció central). Quan el moviment de massa per convecció forçada es produeix sota l'acció de forces externes, com ara agitació cullera de te.

calor radiant

Radiació o transferència de calor radiant pot tenir lloc sense contacte amb un altre objecte o la substància, pel que és possible fins i tot en un buit (buit). la transferència de calor radiatiu inherent a tots els òrgans en un grau major o menor, i apareix en la forma d'ones electromagnètiques amb un espectre continu. Un exemple clar - els raigs del sol. El mecanisme d'acció és el següent: el cos emet contínuament una certa quantitat de calor a l'espai que l'envolta. Quan aquesta energia arriba a l'altre objecte o substància, part d'ella és absorbida per la segona part passa a través de, i el tercer es reflecteix en el medi ambient. Qualsevol objecte pot tant emetre calor i absorbir, el material fosc capaç d'absorbir més calor que llum.

mecanismes de transferència de calor combinats

En la naturalesa, els tipus de processos de transferència de calor poques vegades es produeixen de forma aïllada. Més sovint, poden ser vistos junts. En termodinàmica, la combinació fins i tot té un nom, per exemple, la conductivitat tèrmica + convecció - una transferència de calor per convecció i conductivitat + radiació tèrmica tèrmica es diu transferència de calor per radiació conductora. A més, tals espècies aïllades combinada de calor com:

• La transferència de calor - moviment de calor entre el gas i la substància líquida o sòlida.
• La transferència de calor - la transferència de t d'un assumpte a un altre a través d'una obstrucció mecànica.
• transferència de calor convectiu-radiatiu està format per la combinació de convecció i radiació tèrmica.

Tipus d'intercanvi de calor a la natura (exemples)

La transferència de calor a la natura juga un paper molt important i no es limita a escalfar la llum solar globus. vastes corrents de convecció, com ara el moviment de les masses d'aire, determinen en gran mesura el clima de tot el planeta.

La conductivitat tèrmica del nucli de la terra porta a entrar en erupció guèisers i roques volcàniques. Aquesta és només una petita part de els exemples, l'intercanvi de calor en una escala global. Junts formen una mena de transferència convectiva de calor i la transferència de calor per radiació tipus de conductors necessaris per a la vida al planeta.

L'ús de calor a les activitats antropològics

Calor - és una part important de gairebé tots els processos industrials. És difícil dir quin tipus de calor humà usa més en l'economia nacional. Probablement les tres coses a la vegada. A causa del procés de transferència de calor es produeix la fosa de metalls, producció de grans quantitats de productes, començant pels objectes d'ús diari i que acaben amb naus espacials.

Essencial per a la civilització tenen unitats tèrmiques capaços de convertir l'energia tèrmica en energia utilitzable. Aquests inclouen la gasolina, dièsel, compressor, la instal·lació de la turbina. Pel seu treball que utilitzen diversos tipus de transferència de calor.