Wat zijn de verschillende soorten van warmteoverdracht?

Warmteoverdracht in de natuur maakt het bestaan van het universum in de vorm waarin we allemaal gewend zijn. Het is moeilijk om te zeggen hoe de wereld eruit zou zien, verdwijnen warmteoverdracht proces voor een moment. Laten we eens een kijkje op wat zijn de verschillende vormen van warmte-overdracht, en wat wordt bedoeld met de term.

Volgens een algemeen aanvaarde definitie, de warmteoverdracht een fysisch proces waarbij de thermische energie, of anderszins door verschillende organen met verschillende mate van verwarming verdeeld. Het proces stopt wanneer egalisatie van de temperatuur, of met andere woorden, bij het bereiken van een thermodynamisch evenwicht.

We geven wat zijn de basis vormen van warmteoverdracht: convectie, warmte geleiding, straling. Alle andere mogelijke varianten zijn een combinatie van twee of meer basismethoden. Dit punt moet altijd rekening worden gehouden.

Convectie is bij iedereen bekend sinds de kindertijd. Onnodig Latijnse woord «convectio» betekent de overdracht. Daarom, wanneer er een convectie warmteoverdracht stroomt van de stof zelf. Het is typisch voor gassen en vloeistoffen, maar komt soms in een aantal bulkmaterialen. Vertegenwoordigen een hete zomerdag: over de verwarmde grond merkbaar gemakkelijk nevel - deze verstoring is te wijten aan de stijgende luchtstromen. Met het begin van de nacht, wanneer het verwarmingseffect van de zonnestralen stopt temperatuurnivellering start bodem en lucht: bodem informeert verhit de onderste lagen van de atmosfeer (het is gemengd warmteoverdrachtsmechanisme) die naar boven stijgt, wordt vervangen door koelere luchtmassa's. Nog een voorbeeld: liep verwarming in een bak met water en zet hem in het net. Een nauwkeurige waarneming van zichtbare bewegende waterstralen. Hot massa verplaatst van de warmtebron, en in hun plaats komt kouder.

Wat is er mooier dan een interessant gesprek over een kopje hete thee op een koude winter nacht? Volstaan kan tijdelijk af te leiden en nemen gluren rand metalen lepel snel nadeel hand vermijden brandwonden. De reden is eenvoudig - sommige warmte snel verhit metalen lepel totdat de watertemperatuur in de beker. We hebben het over warmtegeleiding. Situaties waarin men kan voldoen aan een dergelijke vorm van warmteoverdracht, een groot aantal. Laten we definiëren: thermische geleidbaarheid - een warmteoverdracht van een verwarmde lichaamsgedeelte het koudere lichaam door middel van de samenstellende deeltjes (elektronen, atomen, moleculen). Een speciaal geval - de overdracht van warmte tussen de verschillende objecten in contact. Verschillende materialen hebben verschillende thermische geleidbaarheden. Dus als een uiteinde van de warmte blok hout, dan de tweede koud wordt. Maar als je dit experiment doen met een metalen staaf, het resultaat is het tegenovergestelde. Dit verschil wordt veroorzaakt door het verschil in de inwendige structuur van materialen.

Gezien de aard van de warmte-overdracht, niet om de overdracht van warmte door straling te noemen. De warmtebron genereert elektromagnetische trillingen met een golflengte tot 1000 micron (infrarode spectrum). De intensiteit van de lichtstroom en de temperatuur van het verwarmde lichaam recht evenredig. Om te begrijpen hoe de straling draagt warmte, volstaat een klein experiment uit te voeren - om een vuur te maken en zet tussen hem en het vuur transparant glas. Ondanks het obstakel, zal de warmte nog steeds worden gestuurd. Of kijk naar de kat, die ligt in de winter op de vensterbank in de zon, genieten van. Het is eenvoudig - in deze voorbeelden, de thermische energie wordt overgedragen door straling. Een kenmerk van een dergelijke warmte-overdracht proces - onafhankelijkheid van de tussenliggende media. Indien overdracht plaatsvindt door convectie van de stof (gas), terwijl de thermische geleidbaarheid - deeltjes, de straling geen "mediator" nodig. Dus de zon door de warmte door het vacuüm door middel van straling.