Isı transferi tipleri: ısı transfer katsayısı

Herhangi bir malzeme gövdesi artırmak ve azaltabilir ısı gibi özellikleri vardır. Isı maddedir değildir: iç enerjisinin bir parçası olarak, bunun nedeni moleküllerinin hareketi ve etkileşim meydana gelir. Çeşitli malzemeler farklı olabilir ısı yana, bir ısı daha az miktarda olan bir madde için bir ısıtılmış bir maddeden ısı aktarımı için bir işlem olup. Bu süreç ısı transferi denir. Ana ısı transferi türleri ve etki mekanizmaları bu makalede tartışılacaktır.

Termal belirlenmesi

Isı değişimi veya transfer işlemi sıcaklık madde içinde yer alır ve başka bir maddeden olabilir. Bu ısı yoğunluğu büyük ölçüde maddenin fiziksel özelliklerine bağlıdır yılında (birkaç maddeleri içeren ısı değişimi içinde ise) maddelerin sıcaklık ve fizik kuralları. Isı transferi - her zaman tek taraflı olarak gerçekleşen bir süreçtir. ısı değişimi ana prensibi çok ısıtılmış vücut her zaman daha düşük bir sıcaklığa sahip bir nesne ısı sağlamasıdır. giysiler ve tam tersi, pantolon ütü Örneğin, sıcak demir ısı vermektedir. Isı transferi - uzayda geri dönüşü olmayan ısı dağılımını karakterize eden zaman indeksi, bağlı bir olgudur.

Isı aktarım mekanizmaları

maddelerin termal etkileşim mekanizmaları farklı şekillere sahip olabilmektedir. Doğada ısı transferinin üç tipi vardır:

1. Isı iletkenliği - Isı başka bir vücut parçası transfer ya da başka bir nesneye ait moleküller arası mekanizması. özelliği bu maddelerin sıcaklık homojenliği dayanır.
2. Konveksiyon - sıvı (sıvı, hava) arasında ısı değişimi.
3. Radyasyon etkisi - sabit bir spektrumu ile, elektromanyetik dalgalar formundaki enerji organları (kaynaklar) pahasına ısıtılır ve ısıtılmış ısı transferi.

daha ayrıntılı olarak ısı transferi listelenen türlerini düşünün.

ısı iletkenliği

Çoğu zaman, ısı iletkenliği katı gözlenmiştir. birinde bir faktörün etki ve aynı maddenin altında farklı sıcaklıklara sahip alanlar görünüyorsa, ısıtılmış kısmının ısı enerjisi soğuğa üzerinden geçer. Bazı durumlarda benzer bir fenomen görsel olarak gözlenebilir. Eğer örneğin bir metal çubuk, bir iğne alır ve daha sonra, bir süre sonra, ateşe ısı, örneğin, bazı alanlar kızdırma içinde oluşturmak üzere bir iğne ile nasıl iletildiğini ısı enerjisi bkz. t koyu alt olduğu sıcaklıktır yerde daha yüksek tersine parlak parlaklık ve. ısı iletkenliği iki gövdelerinin (sıcak çay bir kupa ve bir el) arasında gözlemlenebilir

Isı akımı iletim yoğunluğu pek çok faktöre bağlıdır, bu oran Fransız olan matematikçi Fourier saptandı. Bu faktörler, birinci sıcaklık gradyanı (diğer bir ucundan mesafeyle çubuğun uçlarında sıcaklık farkı oranı), gövdenin enine kesit alanı, ve ısı iletkenliği (farklı olan bütün maddeler, ancak en yüksek metal gözlenmiştir) içerir. ısı iletkenliği en önemli katsayısı bakır ve alüminyum için gözlemlenen. Iki metalin genellikle elektrik telleri üretiminde kullanılan bu şaşırtıcı değildir. ısı akışı miktarının takiben Fourier kanunu artmış veya bu parametrelerden birini değiştirerek azaltılabilir.

Konveksiyon ısı transferi tipleri

ısı iletkenliği ve moleküller arası hareketi (dağılımı) ortamın: özellikle gaz ve sıvılar için doğal konveksiyon, iki bileşeni vardır. aşağıdaki gibi etki konveksiyon mekanizmadır: akışkan maddenin moleküllerinin sıcaklık artışı mekansal kısıtlama madde hacmi arttıkça yokluğunda hareketini ve daha aktif başlar. Bu işlemin bir sonucu olarak, bir maddenin yoğunluğu ve yukarıya doğru hareketini azaltır. konveksiyon çarpıcı bir örneği - tavana aküden ısıtılmış hava soğutucunun hareket.

serbest ve zorlanmış konveksiyon ısı transferi tiplerini ayırt eder. serbest kütle tipi ısı ve karıştırın (örneğin, ısıtma odası merkezi ısıtma ile) dış kuvvetlerin etkisi uygulamaksızın soğuk doğal yolu üzerinde maddenin homojen olmaması, yani, sıcak bir sıvı yükselir kaynaklanmaktadır. Tazyikli konveksiyon kütle hareketi, çay kaşığı karıştırma gibi dış kuvvetlerin etkisi altında olduğu zaman.

yayılan ısı

Radyasyon veya radyan ısı transfer başka bir nesne veya madde ile temas olmaksızın gerçekleşebilir, bu yüzden daha vakum altında (vakum) olabilir. Radyasyonlu ısı, daha büyük veya daha küçük ölçüde tüm organlara özgü transferi ve sürekli bir spektrumu ile, elektromanyetik dalgalar şeklinde görünür. Çarpıcı bir örnek - Güneş ışınları. aşağıdaki gibi etki mekanizması: vücudun sürekli onu çevreleyen alana ısı belli bir miktarda yayar. Bu enerji başka bir nesne veya maddeye karşılık geldiğinde, ikinci kısım geçer tarafından bir kısmı emilir ve üçüncü bir ortamda yansıtılır. Herhangi bir konusu, her ikisi ısı yayan ve ışık daha fazla ısı absorbe edebilen koyu madde emebilir.

Bileşik ısı aktarım mekanizmaları

Doğada, ısı transferi işlemlerinin türleri nadiren tek başına görülür. Daha sık, birlikte görülebilir. Termodinamik olarak kombinasyon daha, örneğin, termal iletkenlik + konveksiyon bir isim - bir konvektif ısı transferini ve ısıl iletkenlik + termik radyasyon ışın iletken ısı transferi olarak adlandırılır. Ayrıca, bu gibi izole edilmiş türler ısı kombine olarak:

• Isı transferi - gaz ve sıvı ya da katı bir madde arasındaki ısı hareketi.
• Isı transferi - mekanik tıkanıklığı içinden başka bir maddeden t transferi.
• Konvektif radyatif ısı transferinin ve termal radyasyon kombinasyonu ile oluşturulur.

Doğada ısı değişimi tipleri (örnekler)

Doğada ısı transferi çok büyük bir rol oynar ve küre güneş ışığını ısıtma sınırlı değildir. örneğin hava kütlelerinin hareket olarak Geniş konveksiyon akımları, büyük ölçüde bizim tüm gezegen için hava belirler.

dünyanın çekirdeğinin termal iletkenliği Gayzerleriyle ve volkanik kaya patlak yol açar. Bu sadece küçük bir kısmıdır örnekler Isı değişimi küresel ölçekte. Birlikte yeryüzündeki yaşam için gerekli olan konvektif ısı transferi ve radyasyon ısı transferi iletken tip bir tür oluşturmak.

antropolojik faaliyetlerde ısının kullanılması

Isı - Hemen hemen tüm endüstriyel proseslerin önemli bir parçasıdır. İnsan ısının tür ulusal ekonominin en eskiden ne söylemek zordur. Muhtemelen aynı anda üçü birden. Isı transfer süreci metallerin eritme, malların büyük miktarlarda, günlük kullanım eşyalarının ile başlayan ve uzay gemileri ile biten üretimini meydana nedeniyle.

medeniyet için gerekli kullanılabilir gücün içine ısı enerjisi dönüştürme yeteneğine ısı birimleri vardır. Bu benzin, dizel, kompresör, türbin yükleme içerir. Onların çalışmaları için ısı transferi çeşitli kullanın.