• Kaj je prenos toplote?
• Vožnja
• Konvekcija
• Sevanje
• Izolatorji in sevalne pregrade
• Merske enote prenosa toplote

Pojasnimo, kaj je prenos toplote in kako poteka s prevodnostjo, konvekcijo in sevanjem. Poleg tega izolatorji in ukrepi.

Toplota se vedno prenaša iz sistemov z višjo temperaturo na sisteme z nižjo temperaturo.

Kaj je prenos toplote?

Imenuje se prenos toplote, prenos toplote ali prenos toplote. toplote nafizični pojav ki je sestavljen iz prenosa toplotne energije iz enega medija v drugega.

To se zgodi, ko dvasistemi ki so pri različnihtemperature so v stiku, kar omogoča pretok energije od točke najvišje temperature do najnižje, dokler ne doseže atoplotno ravnovesje, v katerem so temperature izenačene.

Proces prenosa toplote je neustavljiv (ni ga mogoče ustaviti), čeprav ga je mogoče upočasniti (lahko se upočasni) z uporabo palic in izolatorjev. Toda dokler je razlika v toploti v vesolje, bo toplota težila k prenosu skozi razpoložljive medije. Odvisno od njih lahko omenjeni prenos poteka na tri načine: prevodnost, konvekcija in sevanje.

Vožnja

Toplotna prevodnost se pogosto uporablja za kuhanje hrane.

Prevodnost imenujemo prenos toplote z neposrednim stikom delcev enega materiala z delci drugega, brez prenosa snovi med telesi. Pojavlja se pri vseh agregacijskih stanj: trdna, tekočina oz plinast, čeprav je pri zadnjih dveh običajno prednostna konvekcija.

Količina toplote, ki se prenese s prevodnostjo, je določena s Fourierovim zakonom, po katerem je hitrost prenosa toplote skozi telo sorazmerna s temperaturnim gradientom, ki obstaja v njem.

Preprost primer vidimo pri električnem štedilniku: gorilnik se segreje z učinkom električnih uporov in ta toplota se s prevodnostjo prenaša na posodo, ki jo odložimo nanjo, ponev pa bo storila enako z hrano kaj bomo kuhali.

Zgodi se tudi, ko se po naključju z roko dotaknemo vroče ponve: toplota ob stiku preide na našo kožo in povzroči opekline.

Konvekcija

Če zmešate dve tekočini, tista z višjo temperaturo prenaša toploto na drugo.

Konvekcija je podobna prevodnosti, le da se pojavi v primerih, ko tekočina prejme toploto in se premika, da jo odda v prostoru, kjer se nahaja. Konvekcija je prenos toplote s pomočjo premikanje tekočine, bodisi plinaste ali tekoče.

Ta prenos se zgodi v pogojih, določenih z Newtonovim zakonom o hlajenju, ki pravi, da telo izgublja toploto s hitrostjo, sorazmerno z razliko v temperaturi med telesom in njegovo okolico.

Jasen primer tega se zgodi, ko segrevamo vodo v posodi. Toplota, ki se prenaša s prevodnostjo iz posode v tekočino, bo segrela dele, ki so v neposrednem stiku z njo, ki se bodo dvignili in prisilili druge hladne dele tekočine, da zavzamejo svoje mesto, ter tako enakomerno segreje posodo. Voda.

Sevanje

Sevanje se lahko pojavi skozi zrak in celo v vakuumu.

Zadnja vrsta prenosa toplote je tudi edina, ki se lahko zgodi v odsotnosti stika in s tem tudi fizičnega medija, torej v vakuumu.

To je zato, ker je njegov izvor v toplotnem gibanju delci naložen zzadeva, ki sproži oddajanje elektromagnetnih delcev, torej toplotnega sevanja, pri čemer je njegova intenzivnost odvisna od temperature in dolžina valovno obliko obravnavanega sevanja.

Na splošno telesa v tej situaciji oddajajo ultravijolično sevanje, vendar od določenih temperatur lahko oddajajo sevanje v vidnem spektru, tj. svetloba. Količino toplote, ki se oddaja na ta način, lahko določimo po Stefan-Boltzmannovem zakonu.

Vsak dan opazujemo najboljši primer toplotnega sevanja: sonce. Kljub temu, da je 149,6 milijona kilometrov od naš planet, je temperatura Sonca tako visoka, da v vesolje oddaja ogromne količine svetlobe in toplote.

Obe stvari dosežeta kopno površino in ohranjajo toplo in osvetljeno z valovnimi dolžinami od ultravijoličnih do infrardečih, ki očitno gredo skozi celoten vidni spekter.

Izolatorji in sevalne pregrade

Izolatorji omogočajo, da je temperatura v hiši stabilna.

Kot smo rekli, prenosa toplote ni mogoče preprečiti, lahko pa ga upočasnimo z uporabo določenih in določenih materialov. To je zato, ker vsi materiali prenašajo toploto na tak ali drugačen način, vendar ne z enako hitrostjo ali z enako lahkoto.

Tiste, ki ga prenašajo hitro in učinkovito, imenujemo toplotni prevodniki. Nasprotno, tiste, ki to počnejo počasi in naporno, imenujemo toplotni izolatorji (prevodnost in konvekcija) ali pregrade (sevanje).

Jasen primer izolacijskih materialov so tisti, ki sestavljajo termos, ki omogočajo, da se vroča ali hladna tekočina zadrži dlje časa, tako da upočasni njeno izmenjavo toplote z okolje.

Merske enote prenosa toplote

Po njegovem mnenju Mednarodni sistem meritev, prevodnost telesa je izraženo v džulih (J), kot za delo in Energija. Vendar pa obstajajo tudi druge pogosto uporabljene enote za merjenje prenosa toplote:

• Kilokalorije (Kcal). A kalorij je definirana kot količina toplote, potrebna za dvig v a stopinje Celzija temperatura grama vode. To je ukrep, ki se pogosto uporablja v prehrani za merjenje kemična energija ki jih vsebuje hrana. Ena kilokalorija je enaka 1000 kalorij.
• BTU (iz angleščine Britanska termalna enota ali britanska termalna enota). Opredeljen je kot količina toplote, potrebna za dvig temperature enega funta vode za eno stopinjo Fahrenheita, kar je enako 252 kalorijam. Ta ukrep se običajno uporablja v angleško govorečih državah, predvsem v Združenem kraljestvu in Združenih državah.