หุ้น:
การส่งผ่านความร้อน 3 วิธีคืออะไร
รูปแบบการถ่ายเทความร้อน พวกมันสามารถผ่านการแผ่รังสีการนำและการพาความร้อน ความร้อนคือการถ่ายโอนพลังงานจลน์จากตัวกลางหรือวัตถุหนึ่งไปยังอีกพลังงานหนึ่งหรือจากแหล่งพลังงานไปยังตัวกลางหรือวัตถุ.
หน่วยความร้อนมาตรฐานในระบบสากลของหน่วย (SI) คือแคลอรี่ (แคล) ซึ่งเป็นปริมาณของการถ่ายโอนพลังงานที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำของเหลวบริสุทธิ์หนึ่งกรัมโดยหนึ่งองศาเซลเซียสตราบใดที่ อุณหภูมิของน้ำสูงกว่าจุดเยือกแข็งและต่ำกว่าจุดเดือด.
บางครั้ง kilocalorie (kcal) ถูกระบุเป็นหน่วยของความร้อน และเมื่อใช้งานน้อยหน่วยความร้อนบริติช (Btu) นี่คือปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำบริสุทธิ์หนึ่งปอนด์โดยหนึ่งองศาฟาเรนไฮต์.
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุว่าการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นเพื่อรักษาสมดุลความร้อน.
การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นเพื่อรักษาหลักการนี้เมื่อวัตถุอยู่ที่อุณหภูมิแตกต่างจากวัตถุอื่นหรือสภาพแวดล้อม.
บางทีคุณอาจสนใจอะไร?.
ดัชนี
- 1 การขับขี่
- 2 การพาความร้อน
- 3 รังสี
- 4 อ้างอิง
การขับขี่
เมื่ออนุภาคของวัตถุสัมผัสกันโดยตรงความร้อนจะถูกถ่ายโอนโดยการนำความร้อน อะตอมที่อยู่ติดกันของพลังงานที่สูงกว่าสั่นสะเทือนซึ่งกันและกันถ่ายโอนพลังงานที่สูงขึ้นไปยังพลังงานที่ต่ำกว่าหรืออุณหภูมิที่สูงขึ้นไปที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า.
นั่นคือความเข้มที่สูงขึ้นและอะตอมความร้อนที่สูงขึ้นจะสั่นสะเทือนแทนที่อิเล็กตรอนไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มต่ำและความร้อนต่ำ.
ของเหลวและก๊าซเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าของแข็ง (โลหะเป็นตัวนำที่ดีที่สุด) เนื่องจากความจริงที่ว่าพวกมันมีความหนาแน่นน้อยกว่าซึ่งหมายความว่ามีระยะห่างระหว่างอะตอมมากกว่า.
ในการนำความร้อนจะเกิดขึ้นโดยไม่ต้องผสมมวล อัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านการนำความร้อนถูกควบคุมโดยกฎของการนำความร้อนของฟูริเยร์.
การนำคือความร้อนที่ไหลระหว่างวัตถุของแข็งสองชนิดที่อุณหภูมิต่างกันและสัมผัสกัน (หรือระหว่างสองส่วนของวัตถุของแข็งเดียวกันหากอยู่ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน).
ตัวอย่างที่ใช้ประโยชน์ได้คือการเดินเท้าเปล่าบนพื้นหินและคุณจะรู้สึกถึงความเย็นเพราะความร้อนไหลออกจากร่างกายบนพื้นอย่างรวดเร็วด้วยการขับรถ.
อีกตัวอย่างหนึ่งคือกวนกระทะซุปด้วยช้อนโลหะและอีกไม่นานคุณจะต้องหาที่ทำจากไม้ในสถานที่: เนื่องจากความร้อนเดินทางไปตามช้อนอย่างรวดเร็วโดยการขับซุปร้อน ๆ.
การพาความร้อน
การถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวและของเหลวหรือก๊าซในการเคลื่อนที่เรียกว่าการพาความร้อน.
เมื่อของเหลวหรือก๊าซเคลื่อนที่เร็วขึ้นการถ่ายเทความร้อนจะเพิ่มขึ้น ประเภทการพาความร้อนที่มีอยู่คือการพาความร้อนตามธรรมชาติและการพาความร้อนแบบบังคับ.
การพาความร้อนตามธรรมชาติคือเมื่อการเคลื่อนที่ของของเหลวเป็นผลมาจากอะตอมร้อนในของเหลวที่อะตอมร้อนเคลื่อนขึ้นไปสู่อะตอมที่เจ๋งที่สุดในอากาศและของเหลวเคลื่อนที่ลงใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง.
การพาความร้อนแบบบังคับคือที่ที่ของเหลวถูกบังคับให้เดินทางบนพื้นผิวโดยพัดลมปั๊มหรือแหล่งภายนอกอื่น ๆ.
ในการพาความร้อนจะถูกถ่ายโอนความร้อนไปยังของเหลวที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ไหลผ่านโดยการรวมกันของโมเลกุลและการไหลจำนวนมาก.
การพาความร้อนนั้นเกี่ยวข้องกับการนำและการไหลของของไหล อัตราการถ่ายเทความร้อนไหลเวียนอยู่ภายใต้กฎการระบายความร้อนของนิวตัน.
การพาความร้อนเป็นวิธีหลักที่ความร้อนไหลผ่านของเหลวและก๊าซ ตัวอย่างคือการวางกระทะเย็นซุปเหลวบนเตาไฟและจุดไฟ ซุปที่อยู่ด้านล่างของกระทะใกล้กับความร้อนอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วและหนาแน่นน้อยกว่าซุปเย็นด้านบน.
ซุปที่ร้อนแรงที่สุดลอยขึ้นมาและซุปที่เย็นกว่าก็ตกลงมาแทนที่ ในไม่ช้าก็มีการหมุนเวียนของความร้อนที่ไหลผ่านกระทะ ทีละน้อยกระทะทั้งหมดจะได้รับความร้อน.
การแผ่รังสี
การถ่ายเทความร้อนผ่านอวกาศว่างเรียกว่ารังสี ไม่มีสื่อที่จำเป็นในการถ่ายเทความร้อนในรูปแบบนี้ รังสีทำงานได้แม้ผ่านสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ ตัวอย่างเช่นพลังงานของดวงอาทิตย์เดินทางผ่านสุญญากาศของอวกาศก่อนการถ่ายเทความร้อนทำให้โลกร้อนขึ้น.
ในการแผ่รังสีความร้อนจะถูกถ่ายโอนในรูปของพลังงานความร้อนหรือการเคลื่อนที่ของคลื่นจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่ง ไม่มีทางที่รังสีจะเกิดขึ้นได้ อัตราการแผ่รังสีความร้อนที่สามารถปล่อยออกมาจากพื้นผิวที่อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์จะขึ้นอยู่กับกฎหมาย Stefan-Boltzmann.
การแผ่รังสีเป็นรูปแบบหลักที่สามที่ความร้อนเดินทางผ่าน การนำความร้อนจะนำความร้อนผ่านของแข็ง การพาความร้อนจะพาความร้อนผ่านของเหลวและก๊าซ แต่รังสีสามารถขนส่งความร้อนผ่านพื้นที่ว่างเปล่าแม้ผ่านสุญญากาศทั้งหมด.
เกือบทุกอย่างที่ทำบนโลกนี้ได้รับแรงหนุนจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่แผ่ไปทั่วโลกจากดวงอาทิตย์ผ่านความมืดและความมืดมิดของอวกาศ แต่ยังมีการแผ่รังสีความร้อนจำนวนมากบนโลก.
ตัวอย่างกำลังนั่งใกล้กองไฟที่เป็นไม้กรอบและรู้สึกถึงความร้อนที่แผ่ออกไปด้านนอกและเผาแก้ม.
มันไม่ได้สัมผัสกับไฟดังนั้นความร้อนไม่ได้มาจากการนำความร้อนและถ้ามันอยู่นอกอาคารการพาความร้อนอาจไม่โดดเด่นพอสมควร.
แทนที่จะเป็นเช่นนั้นความร้อนทั้งหมดที่สัมผัสได้จากการแผ่รังสีเป็นเส้นตรงด้วยความเร็วของแสงซึ่งมีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งเรียกว่ารังสีอินฟราเรด.
การอ้างอิง
- Reddy, V. (2017) "โหมดการถ่ายเทความร้อน" สืบค้นจาก me-me Mechanicalengineering.com.
- ทีมบรรณาธิการของ THE PHYSICS CLASSROOM (2016) "วิธีการถ่ายเทความร้อน" สืบค้นจาก physicsclassroom.com.
- ปลุก, M. (2009) "ความร้อน" สืบค้นจาก whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017) การถ่ายโอนความร้อนสามประเภท ". กู้คืนจาก sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017) "สามวิธีในการถ่ายเทความร้อน: การนำความร้อนและการแผ่รังสี" กู้คืนจาก vtaide.com.
- ทีมบรรณาธิการ Ipac (2017) "ความร้อนเดินทางอย่างไร?" กู้คืนจาก coolcosmos.ipac.caltech.edu.
- บรรณาธิการของ EDinformatics (2003) "การถ่ายเทความร้อนเป็นอย่างไร การนำ - การพา - การแผ่รังสี ". สืบค้นจาก edinformatics.com.