Տեսակները ջերմային փոխանցման: ջերմային փոխանցման Գործակցի

Ցանկացած նյութական մարմինը ունի այնպիսի հատկանիշներ, ինչպիսիք են ջերմության, որը կարող է բարձրացնել եւ իջեցնել: Շոգ է ոչ նյութական նյութ: որպես իր ներքին էներգիայի, դա տեղի է ունենում շնորհիվ շարժման եւ փոխազդեցության մոլեկուլների. Քանի որ ջերմության տարբեր նյութեր կարող են տարբերվել, կա մի գործընթաց ջերմային փոխանցման մի բուռն նյութի մի նյութի հետ փոքր չափով ջերմության. Այս գործընթացը կոչվում է ջերմային փոխանցում: Հիմնական տեսակները ջերմային փոխանցման, եւ նրանց մեխանիզմները գործողության կքննարկվեն այս հոդվածում.

Վճռականությունը ջերմային

Ջերմային փոխանակման կամ փոխանցման գործընթացը ջերմաստիճանը կարող է տեղի ունենալ այդ հարցում, եւ մեկ նյութի մյուսը: Այս շոգ ինտենսիվությունը մեծապես կախված է ֆիզիկական հատկությունների հարցում, ջերմաստիճանը նյութերի (եթե ջերմության փոխանակման ներգրավելով մի շարք նյութեր,) եւ ֆիզիկայի օրենքները: Ջերմային փոխանցման - մի գործընթաց է, որ միշտ էլ տեղի է ունենում միակողմանիորեն: Հիմնական սկզբունքը ջերմային փոխանակման այն է, որ ամենաթեժ մարմինը միշտ տալիս տաքացնել օբյեկտը ցածր ջերմաստիճանի. Օրինակ, տաք երկաթ տալիս շոգին, երբ հագուստը արդուկի տաբատ, եւ ոչ թե հակառակը: Ջերմային փոխանցման մի երեւույթ կախված ժամանակի ցուցանիշը, որը բնութագրում է անդառնալի ջերմության բաշխման տարածության մեջ.

ջերմային փոխանցման մեխանիզմները

Մեխանիզմները ջերմային փոխազդեցության նյութերի կարող է ձեռք բերել տարբեր ձեւավորում. Գոյություն ունեն երեք տեսակի ջերմային փոխանցման բնության:

1. Ջերմային ջերմահաղորդություն - միջմոլեկուլային մեխանիզմ ջերմության փոխանցման մեկ մարմնի մասը մյուսին, կամ մեկ այլ օբյեկտի. Գույքը հիմնված է ջերմաստիճանի inhomogeneities այդ նյութերի.
2. Կոնվենցիայով - ջերմային փոխանակում հեղուկների (հեղուկ, օդ):
3. Ճառագայթման ազդեցությունը - փոխանցման ջերմության թեժ եւ ջեռուցվում հաշվին իրենց էներգետիկ մարմինների (աղբյուրները) ձեւով է էլեկտրամագնիսական ալիքների հետ մշտական սպեկտրի.

Հաշվի առնել նշված տեսակի ջերմային փոխանցման ավելի մանրամասն.

ջերմային ջերմահաղորդություն

Շատ հաճախ, որ ջերմային ջերմահաղորդություն նկատվում է չոր. Եթե ազդեցության տակ որեւէ գործոնի մեկ եւ նույն նյութի հայտնվում ոլորտներ տարբեր ջերմաստիճանների, ջերմային էներգիայի է թեժ մասի կանցնի ցրտին: Համանման երեւույթ որոշ դեպքերում կարելի է դիտարկել տեսողական. Օրինակ, եթե դուք վերցնել մետաղյա ձող, օրինակ, մի ասեղ, եւ տաքացնել այն կրակի, ապա որոշ ժամանակ անց, տեսնելու, թե ինչպես ջերմային էներգիա միջոցով ասեղ է ձեւավորել որոշակի տարածքներ հուր. Այն վայրում, որտեղ ջերմաստիճանը բարձր է հուր պայծառ, եւ ընդհակառակը, որտեղ տ ավելի ցածր է այն darker. Ջերմային ջերմահաղորդություն կարող է նաեւ դիտվել է երկու մարմինների (մի գավաթ տաք թեյ եւ ձեռքը)

Ուժգնությամբ ջերմային հոսքի փոխանցման կախված է բազմաթիվ գործոններից, այդ հարաբերակցությունը, որի ֆրանսիացի մաթեմատիկոս Ֆուրիեի բացահայտվել: Այդ գործոնները ներառում են առաջին ջերմաստիճանը գրադիենտ (հարաբերակցությունը ջերմաստիճանի տարբերության ժամը ծայրերում գավազանով հեռավորության մեկ ծայրից մինչեւ մյուսը), այն խաչաձեւ բաժինը տարածքը մարմնի եւ ջերմային ջերմահաղորդություն (բոլոր նյութերը, որ դա տարբեր է, բայց ամենաբարձր նկատվում է մետաղների). Առավել զգալի գործակիցը ջերմային ջերմահաղորդություն նկատվում է պղնձի եւ ալյումինի. Դա զարմանալի չէ, որ այդ երկու մետաղներ հաճախ օգտագործվում է արտադրության էլեկտրական լարերը: Հետեւելով Ֆուրիեի օրենքն ջերմային հոսքի քանակի կարող է աճել կամ նվազել է փոխելու մեկը այս պարամետրերի.

Կոնվեկցիոն ջերմային փոխանցման տեսակները

Կոնվենցիայով բնորոշ հիմնականում գազերի եւ հեղուկների, ունի երկու բաղադրիչ `ջերմային ջերմահաղորդություն եւ միջմոլեկուլային շարժման (բաշխման) եւ միջին. կոնվենցիայով գործողության մեխանիզմը հետեւյալն է, որ ջերմաստիճանի բարձրացումը հեղուկ նյութ մոլեկուլների սկսում է իր միջնորդությունը եւ ավելի ակտիվ է բացակայության տարածական խոչընդոտների նյութ ծավալը մեծանում. A հետեւանք է այս գործընթացի կնվազի խտությունը մի նյութի եւ դրա վեր շարժումը: Մի վառ օրինակ է կոնվենցիայով - ի շարժումը բուռն օդի cooler է մարտկոցի մինչեւ առաստաղը.

Տարբերակել ազատ եւ բռնի կոնվենցիայով ջերմային փոխանցման տեսակի: Ջերմային եւ իրարանցում է ազատ զանգվածային տեսակը պայմանավորված է inhomogeneity նյութի, այսինքն տաք հեղուկ բարձրանում է սառը բնական ճանապարհով, առանց գործադրում է արտաքին ուժերի ազդեցության (օրինակ, ըստ ջեռուցման սենյակում կենտրոնական ջեռուցման): Երբ բռնի կոնվենցիայով զանգվածային շարժում տեղի է ունենում մինչեւ գործողության արտաքին ուժերի, ինչպիսիք են բորբոքում թեյի գդալ.

պայծառ ջերմային

Ճառագայթում կամ պայծառ ջերմային փոխանցում, կարող է տեղի ունենալ առանց կոնտակտի մեկ այլ օբյեկտի կամ նյութի, այնպես որ դա հնարավոր է, նույնիսկ մի վակուումը (վակուումային): Ճառագայթային ջերմային փոխանցում բնորոշ բոլոր մարմինների առավել կամ նվազ չափով, եւ հայտնվում է ձեւով էլեկտրամագնիսական ալիքների հետ շարունակական սպեկտրի. Մի վառ օրինակ - Արեւի ճառագայթները: Մեխանիզմը գործողությունների հետեւյալն է: մարմինը մշտապես emits մի որոշակի քանակությամբ ջերմության մեջ տարածության շրջապատող այն. Երբ այդ էներգիան ստանում մյուս օբյեկտի կամ նյութի, ոմանք այն կլանել է երկրորդ մասը անցնում, իսկ երրորդ արտացոլվում է շրջակա միջավայրին: Ցանկացած օբյեկտ կարող, այնպես էլ արտադրել շոգին ու կլանել, մութ նյութական կարող է կլանել ավելի շատ ջերմություն քան լույսի ներքո.

Համակցված ջերմային փոխանցման մեխանիզմները

Բնության մեջ, տեսակի ջերմային փոխանցման գործընթացների հազվադեպ են տեղի ունենում մեկուսացման մեջ: Ավելի հաճախ, նրանք կարող են տեսնել միասին: Ի թերմոդինամիկայի, այդ համադրությունը նույնիսկ անուն, օրինակ, ջերմային ջերմահաղորդություն + կոնվենցիայով մի Convective ջերմային փոխանցման եւ ջերմային + ջերմային ճառագայթում, որը կոչվում է ռադիացիոն-conductive ջերմատեխնիկա: Ավելին, նման մեկուսացված տեսակներ համակցված ջերմության, ինչպես:

• Ջերմային փոխանցման - ջերմային շարժման միջեւ գազի եւ հեղուկ կամ պինդ նյութի:
• Ջերմային փոխանցման - փոխանցումը t մեկ հարցում մյուսը միջոցով մեխանիկական խոչընդոտման.
• Convective-ճառագայթային ջերմային փոխանցում ձեւավորվում է համակցությամբ կոնվենցիայով եւ ջերմային ճառագայթման.

Տեսակները ջերմության փոխանակման բնույթ (օրինակ)

Ջերմային փոխանցման բնության մեջ մեծ դեր է խաղում, եւ չի սահմանափակվում ջեռուցման աշխարհում արեւի. Հսկայական կոնվենցիայով հոսանքներ, ինչպիսիք են շարժման օդային զանգվածների, հիմնականում որոշելու եղանակը մեր ողջ մոլորակի.

Ջերմային ջերմահաղորդություն Երկրի միջուկում հանգեցնում է ժայթքել geysers եւ հրաբխային քարեր. Սա միայն մի փոքր մասն է այն օրինակներից է ջերմային փոխանակման վրա գլոբալ մասշտաբով: Նրանք միասին ձեւավորել մի տեսակ Convective ջերմային փոխանցման եւ ճառագայթման ջերմային փոխանցման conductive տեսակների համար անհրաժեշտ կյանքի վրա մոլորակի.

Օգտագործումը ջերմության մեջ մարդաբանական գործունեության

Heat - կարեւոր մասն է գրեթե բոլոր արդյունաբերական գործընթացների: Դժվար է ասել, թե ինչ մարդկային ջերմության ամենաշատ կիրառվող ազգային տնտեսության մեջ: Հավանաբար, երեքն միեւնույն ժամանակ. Պայմանավորված է ջերմային փոխանցման գործընթացը տեղի է ունենում ձուլման մետաղների արտադրությունը մեծ քանակությամբ ապրանքների, սկսած օբյեկտների ամենօրյա օգտագործման եւ վերջացրած տիեզերական նավերի.

Համար կարեւոր է քաղաքակրթության ունեն ջերմային ունակ ստորաբաժանումների վերծանել ջերմային էներգիա մեջ օգտագործելի իշխանության: Դրանք ներառում են բենզինի, դիզելային, compressor, տուրբինի տեղադրման. Իրենց աշխատանքի համար նրանք օգտագործում են տարբեր տեսակի ջերմային փոխանցման: