סוגי העברת חום: מקדם העברת חום

יש כל גוף חומר מאפיינים כגון חום, אשר יכול להגדיל או להקטין. החום הוא לא מהות חומרית: כחלק האנרגיה הפנימית שלה, היא מתרחשת בשל התנועה ואת האינטראקציה של מולקולות. מאז חום חומרים שונים עשויים להיות שונים, קיים תהליך של העברת חום מן חומר מחומם חומר עם כמות קטנה יותר של חום. תהליך זה נקרא העברת חום. הסוגים העיקריים של העברת חום, ואת מנגנוני הפעולה שלהם יידונו במאמר זה.

קביעת תרמית

חילופי חום או טמפרטורה תהליך ההעברה עלולה להתרחש בתוך העניין, ומתוך חומר אחד למשנהו. בשנת עוצמת החום הזה תלוי במידה רבה את המאפיינים הפיזיים של העניין, את הטמפרטורה של חומרים (אם בתמורה חום מעורבים מספר חומרים) לבין חוקי הפיזיקה. העברת חום - זהו תהליך אשר תמיד מתרחשת באופן חד צדדי. העיקרון המרכזי של מחליפי חום הוא שהגוף המחומם ביותר תמיד נותן לחמם את האובייקט עם טמפרטורה נמוכה. לדוגמא, ברזל חם נותן חום כאשר בגדי גיהוץ מכנסיים, ולא להיפך. העברת חום - תופעה תלויה במדד הזמן, המאפיינת פיזור חום בלתי הפיך בחלל.

מנגנוני העברת חום

מנגנונים של אינטראקצית תרמית של חומרים עשויים לרכוש צורות שונות. ישנם שלושה סוגים של העברת חום בטבע:

1. מוליכות תרמית - מנגנון מולקולאריים של העברת חום מחלק גוף אחד למשנהו, או אובייקט אחר. הנכס מבוסס על inhomogeneities הטמפרטורה ב חומרים אלה.
2. הסעה - העברת חום בין נוזלים (נוזל, אוויר).
3. אפקט קרינה - העברת החום מן המחוממת מחוממת על חשבון גופי האנרגיה שלהם (מקורות) בצורה של גלים אלקטרומגנטיים עם ספקטרום מתמיד.

קח למשל את הסוגים הרשומים של העברת חום ביתר פירוט.

מוליכות תרמית

לרוב, מוליכות התרמית הוא ציינו מוצק. אם תחת שפעת כל גורם אחד ואותו החומר להופיע באזורים עם טמפרטורות שונות, אנרגית התרמית של החלק המחומם תעבור אל הקור. תופעה דומה במקרים מסוימים ניתן לראות באופן ויזואלי. לדוגמה, אם אתה לוקח מוט מתכת, למשל, מחט, ומחממים אותו באש, ואז אחרי כמה זמן, רואים איך תרמית אנרגיה מועבר דרך המחט להיווצר זוהר באזורים מסוימים. במקום בו הטמפרטורה גבוהה זוהר בהיר, ומנגד, כאשר t הוא נמוך זה כהה. מוליכות התרמית יכולות להיות גם ציינו בין שני הגופים (ספל תה חם ביד)

עוצמת שידור זרימת החום תלויה בגורמים רבים, היחס שבו המתמטיקאי הצרפתי Fourier גילה. גורמים אלה כוללים את שיפוע הטמפרטורה הראשון (יחס בין פרש הטמפרטורה בקץ מוט המרחק מקצה אחד לקצה השני), באזור החתך של הגוף, ואת מוליכות תרמית (כל חומרים שהוא שונה, אבל ציין הגבוה מתכות). המקדם המשמעותי ביותר של מוליכות תרמית שנצפה עבור נחושת ואלומיניום. אין זה מפתיע כי שתי מתכות אלה משמשות לעתים קרובות בייצור חוטי חשמל. בעקבות החוק הפורה של כמות זרימת חום ניתן להגדיל או להקטין על ידי שינוי אחד הפרמטרים האלה.

סוגי הסעת העברת חום

הסעה טמונה בעיקר עבור גזים ונוזלים, יש שני מרכיבים: מוליכות תרמית ותנועה מולקולאריים (הפצה) של המדיום. מנגנון הפעולה הסעה הוא כדלקמן: עליית הטמפרטורה של מולקולות חומר נוזלי להתחיל תנועה שלה ופעיל יותר בהיעדר מגדילה נפח החומר אילוצים מרחביים. אחת התוצאות של תהליך זה יקטין את הצפיפות של חומר ותנועה של עליות שערים. דוגמה בולטת של הסעה - התנועה של מצנן אוויר מחומם מהסוללה אל התקרה.

להבחין בין סוגי העברת חום הסעה חינם והכריחו. חום ומערבבים על הסוג המוני בחינם נובע הומגניות של חומר, עולה נוזל חם דהיינו מעל הדרך הטבעית הקרה ללא הפעלת השפעה של כוחות חיצוניים (לדוגמא, על ידי חימום מרכזי חדר חימום). כאשר תנועה המונית הסעה נאלצה מתרחשת תחת הפעולה של כוחות חיצוניים, כגון ערבוב כפית תה.

חום קורן

קרינה או העברת חום קורן יכולה להתקיים בלי קשר עם אובייקט אחר או החומר, כך שזה אפשרי אפילו בחלל ריק (ואקום). העברת חום קרינה טמונה לכל הגופים במידה זו או אחרת, ומופיעה בצורת גלים אלקטרומגנטיים עם ספקטרום רציף. דוגמה בולטת - קרני השמש. מנגנון הפעולה הוא כדלקמן: הגוף ברציפות פולט כמות מסוימת של חום במרחב הסובב אותו. כאשר האנרגיה הזו מקבלת לאובייקט אחר או חומר, חלק ממנו נספג על ידי החלק השני עובר, ואת השלישי משתקפת הסביבה. כל אובייקט יכול שניהם פולטים חום לספוג, החומר האפל מסוגל לספוג יותר חום מאשר אור.

מנגנוני העברת חום בשילוב

בטבע, סוגים של תהליכי העברת חום מופיעים לעיתים נדירות בבידוד. לעתים קרובות יותר, הם יכולים להיראות יחד. בתרמודינאמיקה, השילוב יש אפילו שם, למשל, הסעה + מוליכות תרמית - העברת הסעה חומה + מוליכות תרמית קרינת תרמית נקרא העברת חום-מוליך קרינה. יתר על כן, מינים בודדים כאלה בשילוב חום כמו:

• העברת חום - תנועה חומה בין גז החומר נוזלי או מוצק.
• העברת חום - העברת t מחומר אחד למשנהו באמצעות חסימה מכנית.
• הסעה מקרינה העברת חום נוצרת על ידי השילוב של הסעה וקרינת תרמית.

סוגים חילופיים חום בטבע (דוגמאות)

העברת חום בטבע יש תפקיד עצום והוא אינו מוגבל חימום שמש הגלובוס. זרמי הסעה עצום, כגון תנועת ההמונים אוויר, בעיקר לקבוע את מזג האוויר עבור כדור הארץ כולו שלנו.

המוליכות התרמית של ליבת כדור הארץ גורמת להתפרץ גייזרים סלעים וולקניים. זהו רק חלק קטן מהדוגמאות חילופי החום בקנה מידה עולמי. יחד הם יוצרים זן של מעבר חום בהסעה ומעבר חום קרינה מוליכים סוגים חיוניים לחיים על פני כדור הארץ.

השימוש בחום בפעילות אנתרופולוגיים

חום - הוא חלק חשוב של כמעט כל בתהליכים תעשייתיים. קשה לומר איזה סוג של חום אנושי נפוץ ביותר המשק הלאומי. כנראה כל שלושה בו זמנית. בשל תהליך העברת החום מתרחש להתכת מתכות, ייצור של כמויות אדירות של מוצרים, החלו עם אובייקטים של שימוש יומיומי וכלה בספינות חלל.

יש חיוניות עבור הציוויליזציה יחידות תרמיות מסוגלת להמיר אנרגיה תרמית לכוח שימושי. אלה כוללים בנזין, דיזל, מדחס, התקנת טורבינה. עבור עבודתם הם משתמשים סוגים שונים של העברת חום.