• Какво е топлопренос?
• Шофиране
• Конвекция
• радиация
• Изолатори и радиационни бариери
• Мерни единици за пренос на топлина

Обясняваме какво представлява преносът на топлина и как се осъществява чрез проводимост, конвекция и излъчване. В допълнение, изолатори и мерки.

Топлината винаги се предава от системи с по-висока към по-ниска температура.

Какво е топлопренос?

Нарича се топлопренос, топлопренос или топлопренос. топлина къмфизическо явление който се състои в пренос на топлинна енергия от една среда в друга.

Това се случва, когато двесистеми които са на различнитемператури се поставят в контакт, позволявайки потока на енергия от точката с най-висока температура до най-ниската, докато се достигне aтоплинно равновесие, при което температурите се изравняват.

Процесът на пренос на топлина е неудържим (не може да бъде спрян), въпреки че може да се забави (може да се забави), като се използват пръти и изолатори. Но стига да има разлика в топлината в Вселената, топлината ще има тенденция да се предава през наличните среди. В зависимост от тях този трансфер може да се осъществи в три режима: проводимост, конвекция и излъчване.

Шофиране

Топлопроводимостта често се използва за готвене на храна.

Проводимост се нарича пренос на топлина чрез директен контакт на частиците от един материал с тези на друг, без пренасяне на материя между телата. Среща се във всички агрегатни състояния: твърдо, течност или газообразен, въпреки че при последните две обикновено се предпочита конвекция.

Количеството топлина, което се предава чрез проводимост, се определя от закона на Фурие, според който скоростта на пренос на топлина през тялото е пропорционална на температурния градиент, който съществува в него.

Един прост пример се вижда в електрическа печка: горелката се нагрява от ефекта на електрически съпротивления и тази топлина се предава чрез проводимост към тигана, който отлагаме върху него и от своя страна тиганът ще направи същото с храна какво ще готвим.

Това се случва и когато случайно докоснем горещия тиган с ръка: топлината ще се пренесе върху кожата ни при контакт, причинявайки изгаряне.

Конвекция

Ако се смесят две течности, тази с по-висока температура предава топлината на другата.

Конвекцията е подобна на проводимостта, с изключение на това, че възниква в случаите, когато флуидът получава топлина и се движи, за да я предаде в пространството, където се съдържа. Конвекцията е пренос на топлина чрез движение на течност, било то газообразна или течна.

Това прехвърляне се осъществява в условията, определени от закона за охлаждане на Нютон, който гласи, че тялото губи топлината си със скорост, пропорционална на разликата в температурата между тялото и заобикалящата го среда.

Ярък пример за това се случва, когато загряваме вода в съд. Топлината, предадена чрез проводимост от контейнера към течността, ще загрее частите, които са в пряк контакт с него, което ще се издигне и ще принуди други студени части от течността да заемат мястото си, като по този начин нагрява контейнера равномерно. Вода.

радиация

Радиацията може да възникне през въздуха и дори във вакуум.

Последният вид пренос на топлина е и единственият, който може да се случи при липса на контакт и следователно и на физическа среда, тоест във вакуум.

Това е така, защото произходът му е в термичното движение на частици заредени сматерия, което предизвиква излъчване на електромагнитни частици, тоест на топлинно излъчване, като интензитетът му зависи от неговата температура и дължина форма на вълната на разглежданото лъчение.

По принцип телата в тази ситуация излъчват ултравиолетова радиация, но от определени температури те могат да излъчват радиация във видимия спектър, т.е. светлина. Количеството топлина, излъчвано по този начин, може да се определи от закона на Стефан-Болцман.

Всеки ден наблюдаваме най-добрия пример за топлинно излъчване: слънце. Въпреки че е на 149,6 милиона километра от нашата планета, температурата на Слънцето е толкова висока, че излъчва огромни количества светлина и топлина в космоса.

И двете неща достигат до земна повърхност и го поддържат топло и осветено, с дължини на вълната, вариращи от ултравиолетови до инфрачервени, очевидно преминаващи през целия видим спектър.

Изолатори и радиационни бариери

Изолаторите позволяват температурата в къщата да се поддържа стабилна.

Както казахме, топлопреминаването не може да бъде предотвратено, но може да се забави чрез използването на определени и определени материали. Това е така, защото всички материали пренасят топлина по един или друг начин, но не със същата скорост или със същата лекота.

Тези, които го предават бързо и ефективно, се наричат ​​топлопроводници. Напротив, тези, които го правят бавно и трудоемко, се наричат ​​топлоизолатори (проводимост и конвекция) или бариери (радиация).

Ярък пример за изолационни материали са тези, които съставляват термос, които позволяват на топла или студена течност да се задържа за по-дълъг период от време, като забавя нейния топлообмен с заобикаляща среда.

Мерни единици за пренос на топлина

Според него Международна система за измервания, на проводимост на тяло се изразява в джаули (J), както за работа и на Енергия. Има обаче и други често използвани единици за измерване на топлопреминаването:

• Килокалории (Kcal). А калория се дефинира като количеството топлина, необходимо за повишаване на a градус по Целзии температурата на грам вода. Това е мярка, която често се използва в храненето за измерване на химична енергия съдържащи се в храната. Една килокалория се равнява на 1000 калории.
• BTU (от англ Британска термична единица или британска термична единица). Дефинира се като количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на един паунд вода с един градус по Фаренхайт, което е еквивалентно на 252 калории. Тази мярка обикновено се използва в англоезичните страни, главно Обединеното кралство и Съединените щати.