どんな物質的な体にもそのようなものがあります熱としての特徴であり、増減する可能性があります。熱は物質的な物質ではありません。物質の内部エネルギーの一部として、分子の動きと相互作用から発生します。物質によって熱が異なる場合があるため、温かい物質から熱の少ない物質に熱を伝達するプロセスが発生します。このプロセスは熱伝達と呼ばれます。この記事では、熱伝達の主なタイプとその作用のメカニズムについて考察します。
熱伝達、または温度伝達プロセス、物質の内部と物質から物質への両方で発生する可能性があります。この場合、熱交換の強度は、物質の物理的特性、物質の温度（複数の物質が熱交換に関与している場合）、および物理法則に大きく依存します。熱伝達は常に一方的なプロセスです。熱伝達の主な原理は、最も加熱された物体が常により低い温度の物体に熱を放出することです。たとえば、衣服にアイロンをかけるとき、熱いアイロンはズボンに熱を発しますが、その逆はありません。熱伝達は、空間内の不可逆的な熱の広がりを特徴付ける時間依存の現象です。
物質の熱的相互作用のメカニズムは、さまざまな形をとることができます。自然界には3つのタイプの熱伝達があります。
リストされているタイプの熱伝達についてさらに詳しく考えてみましょう。
ほとんどの場合、熱伝導率は固体で観察されます体。何らかの要因の影響下で、異なる温度の領域が同じ物質に現れる場合、暖かい領域からの熱エネルギーは冷たい領域に行きます。場合によっては、同様の現象が視覚的にも観察されることがあります。たとえば、針などの金属棒を火にかけて加熱すると、しばらくすると、熱エネルギーが針に沿ってどのように伝達され、特定の領域でグローが形成されるかがわかります。また、温度が高い場所ではグローが明るくなり、逆にtが低い場所ではグローが暗くなります。 2つのボディ（熱いお茶のマグカップと手）の間でも熱伝導率を観察できます
熱伝達の強さは多くの要因から、その比率はフランスの数学者フーリエによって明らかにされました。これらの要因には、まず、温度勾配（ロッドの端の温度差と一方の端からもう一方の端までの距離の比率）、本体の断面積、および熱伝導率係数（すべての物質で異なりますが、金属で最も高くなります）が含まれます。最も重要な熱伝導率は、銅とアルミニウムで観察されます。これらの2つの金属が電線の製造でより一般的に使用されていることは驚くべきことではありません。フーリエの法則に従って、これらのパラメータの1つを変更することにより、熱流束を増減できます。
対流、主にガスと液体には、分子間熱伝導率と媒体の移動（伝播）という2つの要素があります。対流の作用メカニズムは次のとおりです。流動性物質の温度が上昇すると、その分子はより活発に動き始め、空間的な制限がない場合、物質の量は増加します。このプロセスの結果、物質の密度が低下し、上向きに動きます。対流の顕著な例は、ラジエーターによって加熱された空気のバッテリーから天井への移動です。
自由対流と強制対流を区別する熱伝達の種類。自由型の熱伝達と質量移動は、物質の不均一性により発生します。つまり、外力の影響を受けずに、高温の液体が低温の液体よりも自然に上昇します（たとえば、中央加熱による部屋の加熱）。強制対流では、スプーンでお茶をかき混ぜるなど、外力の影響で塊の動きが起こります。
放射または放射熱伝達は他の物体や物質と接触することなく発生するため、空気のない空間（真空）でも発生する可能性があります。放射熱交換は、多かれ少なかれすべての身体に固有であり、連続スペクトルを持つ電磁波の形で現れます。この顕著な例は太陽光線です。作用のメカニズムは次のとおりです。体は周囲の空間に一定量の熱を継続的に放射します。このエネルギーが別の物体や物質に当たると、その一部が吸収され、2番目の部分が通過し、3番目の部分が環境に反射されます。どんな物体も熱を放出して吸収することができますが、暗い物質は明るい物質よりも多くの熱を吸収することができます。
自然界では、熱伝達プロセスの種類はまれです個別に見つかります。多くの場合、それらは集合的に観察できます。熱力学では、これらの組み合わせには名前もあります。たとえば、熱伝導率+対流は対流熱伝達であり、熱伝導率+熱放射は放射伝導熱伝達と呼ばれます。さらに、このような組み合わされたタイプの熱伝達は、次のように区別されます。
自然界の熱伝達は大きな役割を果たし、太陽光線による地球の加熱によって制限されます。空気塊の動きなどの広範な対流は、地球全体の天候を大きく左右します。
地球のコアの熱伝導率は外観につながります間欠泉と火山噴火。これらは、グローバルな熱伝達のほんの一例です。一緒に、それらは私たちの地球上の生命を支えるために必要な対流熱伝達のタイプと放射線伝導タイプの熱伝達を形成します。
熱はほとんどすべての人にとって重要な要素です生産プロセス。国民経済において、どのタイプの人間の熱交換が最も使用されているかを言うのは難しい。おそらく3つすべてが同時に。熱伝達プロセスのおかげで、金属は精錬され、日常の物から宇宙船まで、大量の商品が生産されます。
文明にとって非常に重要です熱エネルギーを有用な電力に変換できる熱ユニット。それらの中には、ガソリン、ディーゼル、コンプレッサー、タービンユニットがあります。彼らの仕事には、さまざまな種類の熱伝達を使用しています。
