пренос топлоте

Објашњавамо шта је пренос топлоте и како настаје кондукцијом, конвекцијом и зрачењем. Поред тога, изолатори и мере.

Топлота се увек преноси са система више на ниже температуре.

Шта је пренос топлоте?

То се зове пренос топлоте, пренос топлоте или пренос топлоте. топлота дофизички феномен који се састоји у преношењу топлотне енергије из једног медијума у ​​други.

Ово се дешава када двасистема који су на различитимтемпературе се доводе у контакт, омогућавајући проток енергије од тачке највише температуре до најниже, све док се не постигне атоплотна равнотежа, у коме су температуре изједначене.

Процес преноса топлоте је незаустављив (не може се зауставити) иако се може успорити (може успорити), користећи шипке и изолаторе. Али све док постоји разлика у топлоти у универзум, топлота ће тежити да се пренесе кроз доступне медије. У зависности од њих, наведени пренос се може одвијати на три начина: проводљивост, конвекција и зрачење.

Вожња

Проводљивост топлоте се често користи за кување хране.

Кондукцијом се назива пренос топлоте директним контактом честица једног материјала са честицама другог, без преношења материје између тела. Јавља се код свих агрегационих стања: чврст, течност или гасовити, иако се у последња два обично преферира конвекција.

Количина топлоте која се преноси путем проводљивости одређена је Фуријеовим законом, према коме је брзина преноса топлоте кроз тело пропорционална температурном градијенту који постоји у њему.

Једноставан пример се може видети у електричној пећи: горионик се загрева дејством електричних отпора и та топлота се проводљивошћу преноси на тигањ који на њега депонујемо, а тигањ ће заузврат учинити исто са храна шта ћемо да кувамо.

То се дешава и када, случајно, руком додирнемо врелу шерпу: топлота ће при контакту прећи на нашу кожу и изазвати опекотине.

Конвекција

Ако се помешају две течности, она са вишом температуром преноси топлоту на другу.

Конвекција је слична проводљивости, осим што се јавља у случајевима када течност прима топлоту и креће се да би је пренела унутар простора у коме се налази. Конвекција је пренос топлоте помоћу кретање течности, било да је гасовита или течна.

Овај пренос се дешава у условима утврђеним Њутновим законом хлађења, који каже да тело губи топлоту брзином пропорционалном разлици у температури између тела и његове околине.

Јасан пример овога се дешава када загревамо воду у посуди. Топлота која се проводом преноси из посуде у течност загреваће делове који су у директном контакту са њом, који ће се подићи и приморати друге хладне делове течности да заузму своје место, чиме ће се посуда равномерно загрејати. Вода.

Радијација

Зрачење се може појавити кроз ваздух, па чак и у вакууму.

Последњи вид преноса топлоте је уједно и једини који се може десити у одсуству контакта, а самим тим и физичког медијума, односно у вакууму.

То је зато што је његово порекло у термичком кретању честице оптерећен саматерија, који покреће емисију електромагнетних честица, односно топлотног зрачења, чији интензитет зависи од његове температуре и дужина таласни облик разматраног зрачења.

Генерално, тела у овој ситуацији емитују ултраљубичасто зрачење, али са одређених температура могу да емитују зрачење у видљивом спектру, тј. светлости. Количина топлоте која се емитује на овај начин може се одредити Стефан-Болцмановим законом.

Сваког дана посматрамо најбољи пример топлотног зрачења: Нед. Иако је удаљен 149,6 милиона километара од наша планета, температура Сунца је толико висока да зрачи огромне количине светлости и топлоте у свемир.

Обе ствари допиру до површина земљишта и одржавају га топлим и осветљеним, са таласним дужинама у распону од ултраљубичастог до инфрацрвеног, очигледно пролазећи кроз цео видљиви спектар.

Изолатори и баријере од зрачења

Изолатори омогућавају да се температура у кући одржава стабилном.

Као што смо рекли, пренос топлоте се не може спречити, али се може успорити употребом одређених и одређених материјала. То је зато што сви материјали преносе топлоту на овај или онај начин, али не истом брзином или са истом лакоћом.

Они који га брзо и ефикасно преносе називају се топлотним проводницима. Напротив, они који то раде споро и мукотрпно, називају се топлотним изолаторима (кондукција и конвекција) или баријерама (зрачење).

Јасан пример изолационих материјала су они који чине термос, који омогућавају да се топла или хладна течност задржи дуже време, успоравајући њену размену топлоте са Животна средина.

Јединице мере преноса топлоте

Према његовим речима Међународни систем мерења, тхе проводљивост тела се изражава у џулима (Ј), као за посао анд тхе Енергија. Међутим, постоје и друге јединице које се најчешће користе за мерење преноса топлоте:

  • Килокалорије (Кцал). А калорија се дефинише као количина топлоте потребна за подизање у а степен Целзијуса температура грама воде. То је мера која се често користи у исхрани за мерење хемијска енергија садржане у храни. Једна килокалорија је једнака 1000 калорија.
  • БТУ (са енглеског БТУ или британска термална јединица). Дефинише се као количина топлоте која је потребна да се температура једне фунте воде подигне за један степен Фаренхајта, што је еквивалентно 252 калорије. Ова мера се обично користи у земљама енглеског говорног подручја, углавном у Уједињеном Краљевству и Сједињеним Државама.
!-- GDPR -->