Теплопередача в природе позволяет существовать Universumi siinä muodossa kuin olemme kaikki tottuneet. On vaikea sanoa, miltä maailma näyttäisi, jos lämmönsiirtoprosessi katoaisi hetkeksi. Katsotaanpa lähemmin mitä lämmönsiirtotyyppejä on olemassa ja mitä tällä termillä tarkoitetaan.
Yleisesti hyväksytyn määritelmän mukaan lämmönsiirtoSe on fyysinen prosessi, jossa lämpöenergia jakautuu tavalla tai toisella useiden eri lämmitysasteen omaavien kappaleiden kesken. Prosessi pysähtyy, kun niiden lämpötilat ovat tasaantuneet tai toisin sanoen, kun termodynaaminen tasapaino saavutetaan.
Luettelemme, mitkä ovat perustyypitlämmönsiirto: konvektio, lämmönjohtavuus, säteily. Kaikki muut mahdolliset lajikkeet ovat kahden tai useamman perusmenetelmän yhdistelmä. Tämä kohta on aina otettava huomioon.
Конвекция знакома каждому с детства.Latinalainen sana "convectio" tarkoittaa itse siirtymistä. Näin ollen konvektiossa lämmönsiirto tapahtuu itse aineen virtausten avulla. Se on ominaista kaasuille ja nesteille, tosin joskus sitä esiintyy joissakin irtotavarana. Kuvittele kuuma kesäpäivä: kevyt utu on huomattavasti lämmitetyn maan pinnan yläpuolella - tämä vääristymä selitetään nousevilla ilmavirroilla. Yön alkaessa, kun auringonsäteiden lämmitysvaikutus lakkaa, alkaa maan ja maan pinnan lämpötilan tasausprosessi: maaperä siirtää lämpöenergiaa ilmakehän alempiin kerroksiin (tämä on lämmönsiirron sekoitettu mekanismi), jotka nousevat ylöspäin ja korvataan kylmemmillä ilmamassoilla. Tässä on toinen esimerkki: laitamme kattilan vesisäiliöön ja liitämme sen verkkoon. Tarkkaan tarkkailemalla liikkuvat vesivirrat ovat havaittavissa. Kuumat massat syrjäytetään lämmönlähteestä, ja kylmemmät tulevat paikoilleen.
Mikä voisi olla parempaa kuin mielenkiintoinen keskustelu kupin äärelläkuumaa teetä kylmänä talvi -iltana? Samaan aikaan riittää, että olet hetken aikaa hajamielinen ja tartut metallilusikan piiloon, jotta voit vetää kätesi nopeasti ja välttää palovamman. Syy on yksinkertainen - jotkin lämmönsiirtotyypit lämmittivät lusikan metallin nopeasti kupin veden lämpötilaan. Kyse on lämmönjohtavuudesta. On olemassa valtava määrä tilanteita, joissa voit kohdata tämän tyyppisen lämmönsiirron. Annetaan määritelmä: lämmönjohtavuus on lämpöenergian siirtymistä kehon lämpimämmästä osasta kylmempään kehon muodostavien hiukkasten (elektronit, atomit, molekyylit) kautta. Erikoistapaus on lämmön siirto eri kosketuksissa olevien esineiden välillä. Eri materiaaleilla on erilainen lämmönjohtavuus. Joten jos lämmität puupalkin toista päätä, toinen on kylmä. Mutta jos teet tämän kokeilun metallitanolla, tulos on päinvastainen. Tämä ero johtuu materiaalien sisäisen rakenteen erosta.
Kun otetaan huomioon lämmönsiirtotyypit, ei voi muutamainita lämmön siirtyminen säteilyllä. Lämmönlähde tuottaa sähkömagneettisia aaltoja, joiden aallonpituus on jopa 1000 mikronia (spektrin infrapunaosa). Säteilyvirran voimakkuus ja lämmitetyn rungon lämpötila ovat suorassa suhteessa. Ymmärtääksesi, miten säteily siirtää lämpöä, riittää tehdä pieni koe - sytytä tuli ja aseta läpinäkyvä lasi sinun ja tulen väliin. Esteestä huolimatta lämpö siirtyy edelleen. Tai katso kissaa, joka makaa ikkunalaudalla auringossa ja paistaa talvella. Se on yksinkertaista - näissä esimerkeissä lämpöenergia välittyy säteilyllä. Yksi tämän lämmönsiirtomenetelmän piirteistä on riippumattomuus väliaineista. Jos konvektion aikana siirto tapahtuu itse aineen (kaasun) ja lämmönjohtamisen aikana - hiukkasten avulla, säteily ei tarvitse "välittäjiä". Joten aurinko siirtää lämmönsä tyhjiön läpi juuri säteilyn kautta.
