Varmeoverføring i naturen lar deg eksistereUnivers i form som vi alle er vant til. Det er vanskelig å si hvordan verden ville sett ut hvis varmeoverføringsprosessen forsvant selv et øyeblikk. La oss se nærmere på hvilke typer varmeoverføring som finnes og hva som menes med dette begrepet.
I henhold til den generelt aksepterte definisjonen, varmeoverføringDet er en fysisk prosess der termisk energi blir fordelt på en eller annen måte mellom flere kropper med forskjellige varmegrader. Prosessen stopper når temperaturen blir utjevnet, eller med andre ord når termodynamisk likevekt oppnås.
Vi viser hva som er grunntypenevarmeoverføring: konveksjon, varmeledningsevne, stråling. Alle andre mulige varianter er en kombinasjon av to eller flere grunnleggende metoder. Dette punktet må alltid vurderes.
Konveksjon er kjent for alle fra barndommen. Det veldig latinske ordet "convectio" betyr overføring. Følgelig, under konveksjon, overføres varme ved strømmer av selve stoffet. Det er typisk for gasser og væsker, selv om det noen ganger forekommer i noen bulkmaterialer. Se for deg en varm sommerdag: en liten dis merkes over overflaten av den oppvarmede jorden - denne forvrengningen forklares med stigende luftstrømmer. Når begynnelsen av natten, når oppvarmingseffekten av solstrålene opphører, begynner prosessen med å utjevne temperaturene på jordoverflaten og luften: jorda overfører termisk energi til de nedre lagene i atmosfæren (dette er en blandet mekanisme for varmeoverføring), som stiger oppover, og erstattes av kaldere luftmasser. Her er et annet eksempel: vi legger en kjele i en beholder med vann og plugger den inn. Ved tett observasjon merkes bevegelige vannstrømmer. Varme masser blir fortrengt fra varmekilden, og kaldere kommer på deres sted.
Hva kan være bedre enn en interessant samtale over en koppvarm te på en kald vinterkveld? Samtidig er det nok å bli distrahert et øyeblikk og ta tak i peelingskanten på en metallskje for raskt å trekke hånden vekk, og unngå brannskader. Årsaken er enkel - noen typer varmeoverføring oppvarmet veldig raskt skjeen til temperaturen på vannet i koppen. Det handler om varmeledning. Det er et stort antall situasjoner der du kan støte på denne typen varmeoverføring. La oss definere: termisk ledningsevne er overføring av termisk energi fra en varmere del av kroppen til en kaldere gjennom partiklene som utgjør kroppen (elektroner, atomer, molekyler). Et spesielt tilfelle er overføring av varme mellom forskjellige gjenstander i kontakt. Ulike materialer har forskjellig varmeledningsevne. Så hvis du varmer den ene enden av en trekloss, vil den andre være kald. Men hvis du gjør et slikt eksperiment med en metallstang, vil resultatet være det motsatte. Denne forskjellen skyldes forskjellen i den indre strukturen i materialer.
Tatt i betraktning hvilke typer varmeoverføring, kan man ikke annet ennnevne overføring av varme ved stråling. Varmekilden genererer elektromagnetiske bølger med en bølgelengde på opptil 1000 mikron (infrarød del av spekteret). Intensiteten til strålingsstrømmen og temperaturen på det oppvarmede legemet er i direkte forhold. For å forstå hvordan stråling overfører varme, er det nok å utføre et lite eksperiment - tenne bål og plasser gjennomsiktig glass mellom deg og brannen. Til tross for hindring vil varme fortsatt overføres. Eller se på en katt som ligger i vinduskarmen i solen, og soler seg om vinteren. Det er enkelt - i disse eksemplene overføres termisk energi med stråling. En av funksjonene i denne metoden for varmeoverføring er uavhengighet fra mellommedier. Hvis overføringen skjer under konveksjon av stoffet (gassen) selv, og under varmeledning - av partikler, trenger ikke strålingen "mellomledd". Så overfører Solen varmen gjennom et vakuum nettopp gjennom stråling.
