什麼是傳熱?概念、如何通過傳導、對流和輻射產生
我們解釋了什麼是傳熱以及它是如何通過傳導、對流和輻射產生的。此外,絕緣和測量。
熱量總是從高溫系統傳遞到低溫系統。
什麼是傳熱?
它被稱為傳熱、傳熱或傳熱。熱到物理現象它包括熱能從一種介質到另一種介質的傳遞.
當兩個系統處於不同的溫度它們被接觸,允許能量從最高溫度點流向最低溫度,直到達到熱平衡,其中溫度相等。
傳熱過程是不可阻擋的(無法停止),但會減慢(可以減慢),使用棒材和絕緣體。但是,每當宇宙,熱量往往會通過可用的方式傳遞。根據它們的不同,這種轉移可以通過三種方式發生:傳導、對流和輻射。
它可以説明您:熱力學定律
傳導
熱傳導通常用於烹飪食物。
傳導是通過一種材料的粒子與另一種材料的粒子的直接接觸來傳遞熱量,而不在物體之間傳遞物質。它發生在所有聚合狀態:固體,液或氣體的,儘管在後兩種情況下,對流通常是首選。
通過傳導傳遞的熱量由傅里葉定律決定,根據傅里葉定律,通過物體的熱傳遞速率與物體中存在的溫度梯度成正比。
在電飯煲中看到一個簡單的例子:爐子通過電阻效應加熱,熱量通過傳導傳遞到我們沉積在其上的平底鍋,反過來,平底鍋也會做同樣的事情食品我們做飯。
當我們不小心用手觸摸熱鍋時,也會發生這種情況:熱量會通過接觸傳遞到我們的皮膚,導致我們灼傷。
對流
如果兩種液體混合,則溫度最高的一種將熱量傳遞給另一種。
對流與傳導類似,不同之處在於它發生在流體它接收熱量並移動以在包含熱量的空間內傳輸熱量。對流是通過運動流體,無論是氣態還是液態。
這種轉移發生在牛頓冷卻定律提出的術語中,該定律指出,物體以與身體與其周圍環境之間的溫差成正比的速度損失熱量。
一個明顯的例子發生在我們在容器中加熱水時。通過從容器傳導到液體的熱量將加熱與其直接接觸的部分,這些部分將上升並迫使液體的其他寒冷部分取而代之,從而均勻加熱水.
輻射
輻射可以通過空氣甚至真空發生。
最後一種類型的傳熱也是唯一可以在沒有接觸的情況下發生的傳熱,因此也是在沒有物理介質(即真空)的情況下發生的傳熱。
這是因為他們的 origin 的粒子載入了事,它觸發電磁粒子的發射,即熱輻射,它們的強度取決於它們的溫度和溫度。經度考慮的輻射波。
通常,在這種情況下,物體會發出紫外線輻射,但在某些溫度下,它們會發出可見光譜中的輻射,即,光.以這種方式輻射的熱量可以通過 Stefan-Boltzmann 定律確定。
我們每天都在觀察熱輻射的最佳示例:太陽.儘管距離1.496億公里我們的星球,太陽的溫度如此之高,以至於它向太空輻射了大量的光和熱。
這兩件事都達到了地表它們保持溫暖和照明,波長範圍從紫外線到紅外線,顯然可以穿過整個可見光譜。
另請參閱:電磁波譜
輻射絕緣體和屏障
絕緣可讓您保持房屋內的溫度穩定。
正如我們所說,傳熱是無法阻止的,但可以通過使用某些和某些材料來減緩傳熱。這是因為所有材料都以這樣或那樣的方式傳遞熱量,但不是以相同的速度或相同的容易程度傳遞熱量。
那些快速有效地傳輸它的稱為熱導體。另一方面,那些緩慢而費力的被稱為熱絕緣體(傳導和對流)或屏障(輻射)。
絕緣材料的一個明顯例子是構成保溫瓶的材料,它通過減慢與保溫瓶的熱交換,使熱液體或冷液體可以保持更長的時間。環境.
傳熱測量單元
根據國際度量衡系統這傳導率以焦耳 (J) 表示,而工作和能源.但是,還有其他常用的單位來測量傳熱:
千卡 (Kcal)。一卡路里定義為在攝氏度一克水的溫度。它是營養學中經常用來衡量化學能包含在食物中。一千卡等於1000卡路里。
BTU(英熱單位)。它被定義為將一磅水的溫度升高 1 華氏度所需的熱量,相當於 252 卡路里。這種衡量標準在英語國家很常用,主要是英國和美國。