Пренос топлоте у природи омогућаваУниверзум у облику на који смо сви навикли. Тешко је рећи како би свет изгледао да је процес преноса топлоте нестао макар на тренутак. Погледајмо ближе које врсте преноса топлоте постоје и шта се подразумева под овим појмом.
Према општеприхваћеној дефиницији, пренос топлотеје физички процес у коме се топлотна енергија на овај или онај начин распоређује између више тела са различитим степеном загревања. Процес се зауставља када се њихове температуре изједначе, или, другим речима, када се постигне термодинамичка равнотежа.
Наводимо основне типовепренос топлоте: конвекција, топлотна проводљивост, зрачење. Све остале могуће варијанте су комбинација две или више основних метода. Ова тачка се увек мора узети у обзир.
Конвекција је свима позната од детињства.Сама латинска реч "цонвецтио" значи пренос. Сходно томе, током конвекције, топлота се преноси токовима саме супстанце. Типичан је за гасове и течности, иако се понекад јавља у неким расутим материјалима. Замислите врео летњи дан: над површином загрејане земље приметна је блага измаглица - ово изобличење се објашњава узлазним ваздушним струјама. Са почетком ноћи, када престаје дејство грејања сунчевих зрака, почиње процес изједначавања температура површине земље и ваздуха: земљиште преноси топлотну енергију у ниже слојеве атмосфере (ово је мешовити механизам преноса топлоте), који се дижу нагоре, замењујући их хладнијим ваздушним масама. Ево још једног примера: ставимо бојлер у посуду са водом и укључимо га. Уз пажљиво посматрање, уочљиви су покретни токови воде. Вруће масе се истискују из извора топлоте, а на њихово место долазе хладније.
Шта може бити боље од занимљивог разговора уз шољутопли чај у хладно зимско вече? У овом случају, довољно је да се на тренутак одвучете и зграбите металну кашику за вире како бисте брзо повукли руку, избегавајући опекотине. Разлог је једноставан – неке врсте преноса топлоте су врло брзо загревале метал кашике до температуре воде у шољи. Ради се о топлотној проводљивости. Постоји много ситуација у којима се можете срести са овом врстом преноса топлоте. Дајемо дефиницију: топлотна проводљивост је пренос топлотне енергије са топлијег дела тела на хладнији помоћу честица које чине тело (електрона, атома, молекула). Посебан случај је пренос топлоте између различитих објеката у контакту. Различити материјали имају различиту топлотну проводљивост. Дакле, ако загрејете један крај дрвеног блока, онда ће други бити хладан. Али ако урадите овај експеримент са металном шипком, резултат ће бити супротан. Ова разлика је због разлике у унутрашњој структури материјала.
Узимајући у обзир врсте преноса топлоте, не може сепоменути пренос топлоте зрачењем. Извор топлоте генерише електромагнетне таласе са таласном дужином до 1000 микрона (инфрацрвени део спектра). Интензитет зрачног флукса и температура загрејаног тела су у директној вези. Да бисте разумели како зрачење преноси топлоту, довољно је провести мали експеримент - запалити ватру и поставити прозирно стакло између себе и ватре. Упркос опструкцији, топлота ће се и даље преносити. Или погледајте мачку која лежи на прозорској дасци на сунцу, зими се зими. Једноставно – у овим примерима топлотна енергија се преноси зрачењем. Једна од карактеристика овог начина преноса топлоте је независност од међумедија. Ако се током конвекције пренос одвија самом супстанцом (гасом), а током проводљивости топлоте - честицама, онда зрачењу нису потребни "посредници". Дакле, Сунце преноси своју топлоту кроз вакуум управо кроз зрачење.
