Wärmeübertragung in der Natur erlaubt zu existierenDas Universum in der Form, an die wir alle gewöhnt sind. Es ist schwer zu sagen, wie die Welt aussehen würde, der Prozess der Wärmeübertragung würde sogar für einen Moment verschwinden. Werfen wir einen genaueren Blick darauf, welche Arten von Wärmeübertragung existieren und was mit diesem Begriff gemeint ist.
Nach der allgemein anerkannten Definition, Wärmeübertragungist ein physikalischer Prozess, bei dem thermische Energie in der einen oder anderen Weise zwischen mehreren Körpern mit unterschiedlichen Erwärmungsgraden verteilt wird. Der Prozess stoppt, wenn die Temperatur ausgeglichen ist, oder mit anderen Worten, wenn das thermodynamische Gleichgewicht erreicht ist.
Wir listen die Grundtypen aufWärmeübertragung: Konvektion, Wärmeleitfähigkeit, Strahlung. Alle anderen möglichen Sorten sind eine Kombination von zwei oder mehr grundlegenden Methoden. Dieser Punkt muss immer berücksichtigt werden.
Die Konvektion ist jedem von Kindheit an vertraut.Das lateinische Wort "convectio" bedeutet eine Übertragung. Daher wird, wenn es eine Übertragung Konvektionswärme wird, fließt die Substanz selbst. Es ist charakteristisch für Gase und Flüssigkeiten, obwohl es manchmal in einigen Schüttgütern vorkommt. Stellt einen heißen Sommertag: über den beheizten Boden merklich leicht Dunst - diese Verzerrung zu steigenden Luftströmungen zurückzuführen ist. Mit dem Beginn der Nacht, wenn die Heizwirkung des Sonnenstrahls nicht mehr Prozesstemperaturausgleich beginnt, Boden- und Luft: Boden informiert die unteren Schichten der Atmosphäre Wärme (es wird gemischt Wärmeübertragungsmechanismus), die nach oben steigen, durch kühlere Luftmassen ersetzt. Hier ein weiteres Beispiel: Stellen Sie den Reboiler in einen Wasserbehälter und schalten Sie ihn ein. Bei genauer Beobachtung sind sich bewegende Wasserströme bemerkbar. Heiße Masse von der Wärmequelle verschoben, und an ihrer Stelle kommt kälter.
Was könnte besser sein als ein interessantes Gespräch über eine TasseHeißer Tee in einer kalten Winternacht? Gleichzeitig genügt es, sich für einen Moment abzulenken und die Spitze eines Metall-Löffels zu ergreifen, um schnell die Hand wegzuziehen und eine Verbrennung zu vermeiden. Der Grund ist einfach - einige Arten von Wärmeübertragung erhitzt sehr schnell Metalllöffel auf die Wassertemperatur in der Tasse. Wir sprechen über Wärmeleitung. Situationen, in denen man sich mit dieser Art von Wärmeübertragung treffen kann, eine riesige Menge. Definieren wir: Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Übertragung von Wärmeenergie von einem wärmeren Teil des Körpers auf einen kälteren durch die Teilchen, aus denen der Körper besteht (Elektronen, Atome, Moleküle). Ein besonderer Fall ist die Übertragung von Wärme zwischen verschiedenen Objekten in Kontakt. Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit. Also, wenn Sie ein Ende einer hölzernen Stange erhitzen, dann wird die zweite kalt sein. Aber wenn Sie solch ein Experiment mit einer Metallstange machen, wird das Ergebnis das Gegenteil sein. Dieser Unterschied ist auf den Unterschied in der inneren Struktur der Materialien zurückzuführen.
Unter Berücksichtigung der Arten der Wärmeübertragung ist es unmöglich, nichtErwähnen Sie die Übertragung von Wärme durch Strahlung. Die Wärmequelle erzeugt elektromagnetische Schwingungen mit einer Wellenlänge von bis zu 1000 μm (Infrarotanteil des Spektrums). Die Intensität des Strahlungsflusses und die Temperatur des erhitzten Körpers stehen in direkter Korrelation. Um zu verstehen, wie Strahlung Wärme überträgt, genügt es, ein kleines Experiment durchzuführen - ein Feuer anzuzünden und ein transparentes Glas zwischen sich und das Feuer zu legen. Trotz der Barriere wird die Wärme trotzdem übertragen. Oder sehen Sie sich die Katze an, die im Winter auf der Fensterbank unter der Sonne liegt und sich sonnen. Es ist einfach - in diesen Beispielen wird die Wärmeenergie durch Strahlung übertragen. Eines der Merkmale dieser Methode der Wärmeübertragung ist die Unabhängigkeit von den Zwischenmedien. Wenn während der Konvektion die Übertragung durch die Substanz selbst (Gas) und bei der Wärmeleitung - durch Teilchen erfolgt, dann braucht die Strahlung keine "Vermittler". So überträgt die Sonne ihre Wärme genau durch Strahlung durch das Vakuum.
