ชนิดของการถ่ายเทความร้อน: สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน

ร่างกายที่เป็นวัตถุมีดังกล่าวลักษณะเป็นความร้อนซึ่งสามารถเพิ่มและลด ความร้อนไม่ใช่สารวัสดุ: เป็นส่วนหนึ่งของพลังงานภายในของสารมันเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุล เนื่องจากความร้อนของสารต่างๆอาจแตกต่างกันกระบวนการถ่ายเทความร้อนจากสารที่ถูกทำให้ร้อนขึ้นกับสารที่มีความร้อนน้อยเกิดขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการถ่ายเทความร้อน ประเภทของการถ่ายเทความร้อนหลักและกลไกของการกระทำของพวกเขาจะกล่าวถึงในบทความนี้

ข้อกำหนดการถ่ายเทความร้อน

การถ่ายเทความร้อนหรือการถ่ายเทความร้อน,สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในสารและจากสารหนึ่งไปยังอีกสาร ในกรณีนี้ความหนาแน่นของการถ่ายเทความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของสสารอุณหภูมิของสาร (ถ้ามีสารหลายชนิดเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อน) และกฎทางฟิสิกส์ การถ่ายเทความร้อนเป็นกระบวนการที่ดำเนินการเพียงฝ่ายเดียว หลักการหลักของการถ่ายเทความร้อนคือร่างกายที่ร้อนที่สุดมักจะให้ความร้อนกับวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ตัวอย่างเช่นเมื่อรีดผ้าเสื้อผ้าเหล็กร้อนจะให้ความอบอุ่นแก่กางเกงและไม่กลับกัน การถ่ายเทความร้อนเป็นปรากฏการณ์ขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ชั่วคราวซึ่งบ่งบอกถึงการกระจายความร้อนในอวกาศที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

กลไกการถ่ายเทความร้อน

กลไกของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างความร้อนของสารสามารถเกิดขึ้นได้หลายรูปแบบ มีลักษณะการแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่สามประเภท:

1. การนำความร้อนเป็นกลไกของการถ่ายเทความร้อนระหว่างโมเลกุลจากส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายไปสู่อีกหรือไปสู่วัตถุอื่น คุณสมบัติขึ้นอยู่กับความไม่สม่ำเสมอของอุณหภูมิในสารที่อยู่ระหว่างการพิจารณา
2. การพาความร้อน - ถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลว (ของเหลว, อากาศ)
3. การแผ่รังสีการถ่ายเทความร้อนจากร่างกาย (แหล่งที่มา) อุ่นและร้อนที่ค่าใช้จ่ายของพลังงานในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีสเปกตรัมคงที่

พิจารณาชนิดของการถ่ายเทความร้อนนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม

การนำความร้อน

โดยส่วนใหญ่แล้วค่าการนำความร้อนจะแสดงเป็นของแข็งร่างกาย ถ้าภายใต้อิทธิพลของปัจจัยใด ๆ พื้นที่ที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันจะอยู่ในสารเดียวกันพลังงานความร้อนจากพื้นที่ที่มีความร้อนมากขึ้นจะถ่ายเทไปยังบริเวณที่เย็น ปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกันในบางกรณีสามารถสังเกตได้แม้กระทั่งสายตา ตัวอย่างเช่นถ้าเราใช้ก้านโลหะพูดเช่นเข็มและให้ความร้อนกับไฟแล้วหลังจากผ่านไปสักระยะหนึ่งเราจะเห็นว่าพลังงานความร้อนถูกส่งไปตามเข็มทำให้เกิดประกายไฟบางอย่างในบางพื้นที่ ในกรณีนี้ในที่ที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นเรืองแสงสว่างขึ้นและตรงกันข้ามที่ตำแหน่ง t ต่ำกว่าจะมืดลง นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตความร้อนระหว่างสองร่าง (ถ้วยชาร้อนและมือ)

ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับจากหลายปัจจัยซึ่งเป็นอัตราส่วนของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ปัจจัยเหล่านี้ส่วนใหญ่รวมถึงการไล่ระดับสีอุณหภูมิ (อัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิที่ปลายของก้านกับระยะทางจากปลายข้างหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง) พื้นที่หน้าตัดขวางของร่างกายและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (สำหรับสารทั้งหมดจะแตกต่างกัน แต่เป็นค่าสูงสุดสำหรับโลหะ) ค่าสัมประสิทธิ์ที่สำคัญที่สุดของการนำความร้อนในทองแดงและอลูมิเนียม ไม่น่าแปลกใจที่ทั้งสองโลหะนี้มักใช้ในการผลิตสายไฟมากขึ้น ตามกฎหมายฟูริเยร์ฟลักซ์ความร้อนสามารถเพิ่มหรือลดลงได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์เหล่านี้

ชนิดการพาความร้อนของการแลกเปลี่ยนความร้อน

ความร้อนส่วนใหญ่เป็นก๊าซและของเหลวมีสองส่วนคือ: ความร้อนระหว่างโมเลกุลและความสามารถในการเคลื่อนที่ (การกระจาย) ของตัวกลาง กลไกของการกระทำของการพาความร้อนเกิดขึ้นดังต่อไปนี้เมื่ออุณหภูมิของสารที่ไหลเพิ่มขึ้นโมเลกุลของมันจะเริ่มเคลื่อนไหวขึ้นอย่างแข็งขันและในกรณีที่ไม่มีข้อ จำกัด เชิงปริมาณปริมาณของสารจะเพิ่มขึ้น ผลของกระบวนการนี้จะลดลงในความหนาแน่นของสารและการเคลื่อนไหวของมันขึ้นไป ตัวอย่างของการหมุนเวียนคือการเคลื่อนไหวของหม้อน้ำอุ่นอากาศจากแบตเตอรี่ไปยังเพดาน

แยกแยะระหว่างการหมุนเวียนที่อิสระและถูกบังคับชนิดของการถ่ายเทความร้อน การถ่ายโอนความร้อนและการเคลื่อนที่ของมวลในสิ่งที่เป็นอิสระเกิดขึ้นเนื่องจากความหลากหลายของสารนั่นคือของเหลวร้อนขึ้นเหนือความหนาวเย็นโดยธรรมชาติโดยไม่ทำให้เกิดแรงกดดันจากภายนอก (ตัวอย่างเช่นการทำความร้อนห้องที่มีเครื่องทำความร้อนส่วนกลาง) ในการพาความเร่งบังคับการเคลื่อนไหวของมวลจะเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงภายนอกตัวอย่างเช่นการกวนชาด้วยช้อน

การถ่ายเทความร้อนด้วยรังสี

อาจมีการถ่ายเทความร้อนด้วยรังสีหรือรังสีเกิดขึ้นได้โดยปราศจากการสัมผัสกับวัตถุหรือสารเคมีอื่นดังนั้นจึงเป็นไปได้แม้ในพื้นที่สุญญากาศ (สูญญากาศ) การถ่ายเทความร้อนด้วยรังสีมีอยู่ในร่างกายทั้งหมดในระดับมากหรือน้อยและแสดงออกในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีสเปกตรัมต่อเนื่อง ตัวอย่างที่สดใสของเรื่องนี้คือรังสีดวงอาทิตย์ กลไกการทำงานของร่างกายมีดังนี้ร่างกายจะปล่อยความร้อนออกไปในพื้นที่โดยรอบ เมื่อพลังงานนี้เข้าสู่วัตถุหรือสารอื่น ๆ ส่วนหนึ่งของมันจะถูกดูดซึมส่วนที่สองจะผ่านไปและที่สามจะมีผลต่อสิ่งแวดล้อม วัตถุใดก็ตามที่สามารถแผ่ความร้อนและดูดซับได้ในขณะที่สารสีดำสามารถดูดซับความร้อนมากกว่าของเหลวที่มีแสงได้

กลไกการถ่ายเทความร้อนแบบรวม

ในธรรมชาติประเภทของกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ค่อยพบกัน บ่อยขึ้นพวกเขาสามารถสังเกตได้ในการรวม ในเทอร์โมไดนามิกส์ชุดค่าผสมเหล่านี้มีชื่อเรียกเช่นการนำความร้อน + การพาความร้อน - นี่คือการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนและการนำความร้อน + รังสีความร้อนเรียกว่าการถ่ายเทความร้อนด้วยรังสี - เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ยังแยกประเภทของการแลกเปลี่ยนความร้อนเช่น:

• การถ่ายเทความร้อนคือการเคลื่อนที่ของความร้อนระหว่างแก๊สหรือของเหลวกับของแข็ง
• การถ่ายเทความร้อนคือการถ่ายโอน t จากวัตถุหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่งผ่านทางอุปสรรคทางกล
• การถ่ายเทความร้อนด้วยรังสีความร้อนเกิดจากการรวมกันของการพาความร้อนและการแผ่รังสีความร้อน

ประเภทของการถ่ายเทความร้อนในธรรมชาติ (ตัวอย่าง)

การแลกเปลี่ยนความร้อนในธรรมชาติมีบทบาทอย่างมากและไม่จำกัด การให้ความร้อนแก่โลกด้วยแสงแดด กระแสการหมุนเวียนที่กว้างขวางเช่นการเคลื่อนที่ของมวลอากาศส่วนใหญ่จะเป็นตัวกำหนดสภาพอากาศบนดาวเคราะห์ของเรา

การนำความร้อนของแกนหลักของโลกนำไปสู่กีย์เซอร์และการปะทุของภูเขาไฟ นี่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของตัวอย่างของการแลกเปลี่ยนความร้อนในระดับโลกเท่านั้น พวกเขาร่วมกันก่อรูปแบบของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนและชนิดของการถ่ายเทความร้อนที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตบนโลกของเรา

การใช้การถ่ายเทความร้อนในกิจกรรมมานุษยวิทยา

ความร้อนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเกือบทั้งหมดกระบวนการผลิต เป็นการยากที่จะพูดได้ว่าการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบใดที่มนุษย์ใช้กันมากที่สุดในระบบเศรษฐกิจของประเทศ ทั้งสามอาจพร้อมกัน ขอบคุณกระบวนการถ่ายเทความร้อนโลหะที่ถูกถลุงเป็นจำนวนมากผลิตสินค้าเริ่มต้นด้วยวัตถุทุกวันและลงท้ายด้วยเรือพื้นที่

สิ่งสำคัญยิ่งสำหรับอารยธรรมคือหน่วยความร้อนที่สามารถแปลงพลังงานความร้อนให้เป็นประโยชน์ได้ ในหมู่พวกเขามีน้ำมันเบนซินดีเซลคอมเพรสเซอร์ติดตั้งกังหัน สำหรับการทำงานของพวกเขาพวกเขาใช้ชนิดที่แตกต่างกันของการถ่ายเทความร้อน