- Truyền nhiệt là gì?
- Điều khiển
- Đối lưu
- Sự bức xạ
- Chất cách điện và rào cản bức xạ
- Đơn vị đo sự truyền nhiệt
Chúng tôi giải thích sự truyền nhiệt là gì và nó xảy ra như thế nào bằng cách dẫn truyền, đối lưu và bức xạ. Ngoài ra, chất cách điện và các biện pháp.
Nhiệt luôn được truyền từ hệ thống có nhiệt độ cao hơn sang hệ thống nhiệt độ thấp hơn.Truyền nhiệt là gì?
Nó được gọi là truyền nhiệt, truyền nhiệt, hoặc truyền nhiệt. nhiệt đếnhiện tượng vật lý trong đó bao gồm việc truyền nhiệt năng từ môi trường này sang môi trường khác.
Điều này xảy ra khi haihệ thống đó là khác nhaunhiệt độ được tiếp xúc với nhau, cho phép dòng năng lượng từ điểm có nhiệt độ cao nhất đến điểm thấp nhất, cho đến khi đạt đếncân bằng nhiệt, trong đó nhiệt độ được cân bằng.
Quá trình truyền nhiệt là không thể ngăn cản (không thể dừng lại) mặc dù nó có thể bị chậm lại (có thể bị chậm lại), sử dụng thanh và chất cách điện. Nhưng miễn là có sự khác biệt về nhiệt trong vũ trụ, nhiệt sẽ có xu hướng truyền qua các phương tiện có sẵn. Tùy thuộc vào chúng, sự chuyển giao nói trên có thể xảy ra ở ba chế độ: dẫn truyền, đối lưu và bức xạ.
Điều khiển
Dẫn nhiệt thường được sử dụng để nấu chín thức ăn.Sự dẫn truyền được gọi là sự truyền nhiệt thông qua sự tiếp xúc trực tiếp của các phần tử của vật liệu này với các phần tử của vật chất khác, mà không chuyển vật chất giữa các vật thể. Xảy ra trong tất cả trạng thái tổng hợp: cứng, chất lỏng hoặc là khí, mặc dù trong hai đối lưu sau thường được ưu tiên hơn.
Nhiệt lượng truyền qua quá trình dẫn được xác định bởi Định luật Fourier, theo đó tốc độ truyền nhiệt qua vật thể tỷ lệ với gradien nhiệt độ tồn tại trong vật đó.
Một ví dụ đơn giản được thấy trong bếp điện: đầu đốt được đốt nóng do tác dụng của điện trở và nhiệt đó được truyền bằng cách dẫn đến chảo mà chúng ta lắng đọng trên nó và đến lượt nó, chảo cũng sẽ làm như vậy với món ăn chúng ta sẽ nấu món gì.
Điều này cũng xảy ra khi chúng ta vô tình chạm tay vào chảo nóng: nhiệt sẽ truyền sang vùng da tiếp xúc, gây bỏng.
Đối lưu
Sự đối lưu tương tự như sự dẫn truyền, ngoại trừ nó xảy ra trong trường hợp chất lỏng nhận nhiệt và chuyển động để truyền nó trong một không gian nơi nó được chứa. Đối lưu là sự vận chuyển nhiệt bằng sự chuyển động của một chất lỏng, có thể là thể khí hoặc thể lỏng.
Sự chuyển giao này xảy ra theo các thuật ngữ do Định luật Làm mát của Newton đưa ra, trong đó nói rằng một cơ thể mất nhiệt với tốc độ tỷ lệ với sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường xung quanh.
Một ví dụ rõ ràng về điều này xảy ra khi chúng ta đun nóng nước trong bình chứa. Nhiệt truyền từ vật chứa sang chất lỏng sẽ làm nóng các phần tiếp xúc trực tiếp với nó, nhiệt này sẽ bốc lên và ép các phần lạnh khác của chất lỏng vào vị trí của chúng, do đó làm nóng đều vật chứa. Nước uống.
Sự bức xạ
Kiểu truyền nhiệt cuối cùng cũng là kiểu truyền nhiệt duy nhất có thể xảy ra trong điều kiện không tiếp xúc và do đó, cũng là của một môi trường vật chất, nghĩa là trong chân không.
Điều này là do nguồn gốc của nó là trong chuyển động nhiệt của vật rất nhỏ được tải vớivấn đề, kích hoạt sự phát xạ các hạt điện từ, tức là bức xạ nhiệt, cường độ của nó phụ thuộc vào nhiệt độ của nó và chiều dài dạng sóng của bức xạ đang xét.
Nói chung, các vật thể trong trường hợp này phát ra bức xạ cực tím, nhưng từ một số nhiệt độ nhất định, chúng có thể phát ra bức xạ trong quang phổ khả kiến, nghĩa là, nhẹ. Lượng nhiệt tỏa ra theo cách này có thể được xác định bằng Định luật Stefan-Boltzmann.
Hàng ngày, chúng ta quan sát ví dụ điển hình nhất về bức xạ nhiệt: mặt trời. Mặc dù cách 149,6 triệu km từ hành tinh của chúng ta, nhiệt độ của Mặt trời cao đến mức nó tỏa ra lượng ánh sáng và nhiệt lượng khổng lồ vào không gian.
Cả hai thứ đều đạt đến bề mặt đất và chúng giữ ấm và chiếu sáng, với các bước sóng từ cực tím đến hồng ngoại, rõ ràng là đi qua toàn bộ quang phổ nhìn thấy được.
Chất cách điện và rào cản bức xạ
Như chúng ta đã nói, sự truyền nhiệt không thể bị ngăn cản, nhưng nó có thể bị làm chậm lại, thông qua việc sử dụng các vật liệu nhất định và nhất định. Điều này là do tất cả các vật liệu truyền nhiệt theo cách này hay cách khác, nhưng không cùng tốc độ hoặc dễ dàng như nhau.
Những chất dẫn truyền nó nhanh chóng và hiệu quả được gọi là chất dẫn nhiệt. Ngược lại, những vật làm chậm và tốn nhiều công sức, được gọi là vật cách nhiệt (dẫn và đối lưu) hay vật cản (bức xạ).
Một ví dụ rõ ràng về vật liệu cách nhiệt là những vật liệu tạo nên một phích nước, cho phép giữ chất lỏng nóng hoặc lạnh trong thời gian dài hơn, bằng cách làm chậm quá trình trao đổi nhiệt của nó với môi trường.
Đơn vị đo sự truyền nhiệt
Theo như anh ấy Hệ thống đo lường quốc tế, các độ dẫn nhiệt của một cơ thể được biểu thị bằng joules (J), như đối với Công việc và Năng lượng. Tuy nhiên, có những đơn vị thường được sử dụng khác để đo truyền nhiệt:
- Kilocalories (Kcal). MỘT calorie được định nghĩa là lượng nhiệt cần thiết để tăng lên trong một Độ C nhiệt độ của một gam nước. Nó là một thước đo thường được sử dụng trong dinh dưỡng để đo lường năng lượng hóa học chứa trong thực phẩm. Một kilocalorie tương đương với 1000 calo.
- BTU (từ tiếng Anh đơn vị đo nhiệt độ Anh hoặc đơn vị nhiệt của Anh). Nó được định nghĩa là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của một pound nước lên một độ F, tương đương với 252 calo. Biện pháp này được sử dụng phổ biến ở các nước nói tiếng Anh, chủ yếu là Vương quốc Anh và Hoa Kỳ.