Jenis perpindahan panas konduktivitas termal radiasi termal konveksi. Jenis perpindahan panas: koefisien perpindahan panas. Koefisien konduktivitas termal dari berbagai zat

Ini menghasilkan keseimbangan suhu antara kiri dan sisi kanan, karena dalam fisika tidak ada dua keadaan energi yang sangat berbeda bersebelahan. Jadi, jika sekrup hangat di sebelah kiri, itu juga berarti partikel di sekrup lebih cepat. Dan partikel cepat ini sekarang menabrak partikel yang lebih lambat, yang kemudian dipercepat, lalu menabrak yang lain, dan seterusnya. dan panas dipindahkan dari kiri perlahan ke kanan. Sekarang ada zat yang merupakan konduktor panas yang lebih baik daripada yang lain. Tentu saja, jika Anda menyimpan sendok plastik di dalam air mendidih, itu akan memanas lebih cepat daripada sendok perak, misalnya.

Secara umum, kita dapat mengatakan: penghantar panas yang baik biasanya juga merupakan penghantar listrik yang baik, seperti tembaga. Jadi, pertama-tama, untuk konduktivitas termal. Kebetulan, cairan dan gas juga bisa menghantarkan panas. Tapi kemudian pencampuran dan difusi dalam zat memainkan peran penting. Intinya bagaimana kalor dipindahkan : yaitu, kalor mengalir atau disebut konveksi. Aliran panas dapat terjadi di dalam air. Berikut kami berikan contoh arus laut. Arus laut dapat disebabkan oleh perbedaan suhu air di lokasi yang berbeda.

Misalnya, jika Anda lebih hangat di sisi kiri, Anda akan mendapatkan arus di mana air menjadi lebih dingin. Arus laut yang hangat kemudian dapat melepaskan panas ke lingkungan dan dengan demikian sangat mempengaruhi iklim. Ini adalah transfer energi internal dari satu tubuh ke tubuh lainnya. Mari kita lihat contoh lain aliran panas: pengering rambut. Pengering rambut mengembang udara di bagian dalamnya dan kemudian meniupnya ke luar menuju kepala kita. Dan di sana, misalnya, energi internal udara dapat ditransfer ke rambut kita.

Jadi ini adalah contoh bagaimana panas dapat ditransfer melalui aliran udara. Sekarang untuk contoh terakhir aliran panas: pemanasan. Air mengalir di pipa pemanas. Air dipanaskan di ruang bawah tanah. Karena air panas memiliki kepadatan lebih rendah daripada yang dingin, sekarang mengalir ke atas di mana ia dapat melepaskan panas yang tersimpan ke lingkungan. Tentukan cara mentransfer panas: radiasi termal. Pembuang panas yang khas adalah matahari. Dia mengirimkan sinar hangatnya ke bumi. Dan apa sebenarnya sinar ini?

Sinar matahari juga hanya gelombang elektromagnetik, sehingga memiliki sifat yang sama dengan cahaya, misalnya. Mereka tidak berada dalam rentang yang terlihat, tetapi sebagian besar dalam rentang inframerah. Yah, itu lebih panjang dari cahaya. Dan kekhasan radiasi termal, berbeda dengan konduksi panas atau aliran panas, adalah bahwa perpindahan juga dapat terjadi dalam ruang hampa, yaitu, terlepas dari kebutuhan perpindahan panas. Contoh lain dari radiasi termal adalah api. Meskipun panas ditransfer melalui konduksi dan aliran panas, kita terutama dapat memanaskan dalam api melalui panas radiasi.

Yah itu untuk tiga cara yang berbeda perpindahan panas. Jadi, kami meringkas lagi: panas, yaitu bentuk energi. Seperti arus laut, atau radiasi termal, misalnya matahari. Oke, jadi kalor adalah bentuk energi yang bisa ditransfer. Tapi apa perbedaan suhu? Dan suhu menjelaskan, berbeda dengan panas, energi kinetik rata-rata partikel. Dengan kata lain, dengan mengukur perbedaan suhu di seluruh tubuh, Anda dapat melihat berapa banyak panas yang telah ditransfer ke tubuh lain. Inilah perbedaan antara suhu dan suhu.

Pertama, ada logam di dalam labu, yang secara bertahap dipanaskan dengan konduksi termal. Logam ini mentransfer panasnya ke udara. Mungkin ada aliran panas. Dan seluruh lampu memancarkan banyak panas, sayangnya, meskipun seharusnya menghasilkan lebih banyak cahaya. Anda selalu memiliki yang merugikan efek samping. Jadi saya harap Anda menikmati videonya. Sampai saat itu, sampai jumpa lagi! Salah satu masalah utama yang kita hadapi ketika mencoba memahami dunia adalah bahwa sangat sulit untuk mengisolasi fenomena tertentu dari yang lain.

Dalam kehidupan nyata, kita menemukan bahwa banyak peristiwa terjadi, masing-masing dengan sebab dan akibat yang berbeda pada waktu yang sama. Dan inilah masalah utama ilmu-ilmu sosial: variabel-variabel dalam permainan tidak terbatas, dan umumnya tidak layak atau tidak etis untuk melakukan eksperimen untuk menguji hipotesis.

Untungnya, di bidang sains lain, hal-hal jauh lebih sederhana, misalnya fisika, yang mempelajari benda dan interaksinya, dan seringkali mudah untuk melakukan eksperimen yang mengisolasi satu fenomena dari fenomena lainnya. Tetapi bagaimanapun juga, kami menemukan bahwa seseorang yang tidak mempelajari subjek ini biasanya melihat sesuatu yang sulit dan tidak dapat ditembus di dalamnya. Di sisi lain, banyak orang dengan pikiran ilmiah cenderung menganalisis lebih banyak hal daripada yang diperlukan dan melihat dunia kurang lebih sebagai berikut.

Sering kali sekolah tidak mengajarkan alat-alat dasar kepada siswanya sehingga mereka memahami sesuatu yang sederhana seperti perpindahan panas. Ini mungkin tampak konyol, tetapi mengingat hal-hal ini membantu kita dalam banyak aspek kehidupan: memikirkan bagaimana melindungi kita secara efektif tergantung pada cuaca, bahkan untuk atau menyimpan bir dingin. Suka atau tidak suka, sains ada di mana-mana. Sebaliknya, kita membutuhkan dasar pengetahuan ilmiah tertentu untuk berinteraksi lebih efektif dengan Semesta.

Kalor, untuk fisika, adalah transfer energi dari benda yang suhunya lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Bertentangan dengan apa yang diyakini banyak orang, panas bukanlah suhu, tetapi transfer energi. Jadi frasa yang sama "perpindahan panas" akan berlebihan, tetapi digunakan dengan cara yang sama. Ketika kita mengatakan bahwa air itu panas, kita mengatakan bahwa air itu memiliki banyak energi panas. Ini berarti molekul mereka bergetar kuat, jadi jika kita menyentuhnya, mereka akan mentransfer getaran ini ke tangan mereka, dan tergantung pada seberapa kuat mereka, mereka dapat membahayakan kita.

Menyentuh tubuh yang panas bukan satu-satunya cara untuk mentransfer energi panas, ada tiga cara. Ini akan menjadi konduksi, ada juga radiasi dan konveksi, tetapi dalam kebanyakan kasus ketiga situasi terjadi pada saat yang sama, dan beberapa lebih dari yang lain. Itu sebabnya ketiga kelinci cokelat ini dikorbankan untuk menunjukkan masing-masing dengan cara yang paling terisolasi.

Dalam kasus pertama, kita melihat si pembunuh meletakkan setrika panas di atas kelinci cokelat. Titik leleh cokelat adalah sekitar 36º, dan besi tentu saja lebih dari 100º, sehingga molekul yang sama cenderung mentransfer sebagian suhunya ke cokelat, melelehkannya sedikit demi sedikit sambil mendingin perlahan. Konduksi terjadi ketika dua zat berada dalam kontak, dan perpindahan panas terjadi dari lebih suhu tinggi ke bawah sampai sistem berada dalam kesetimbangan termal. Fenomena ini terjadi terutama antara padatan dan pada tingkat yang lebih rendah dalam cairan.

Dalam gas, konduktivitas termal minimal karena molekul terpisah satu sama lain. Dalam kasus kedua, dosis radiasi infra merah diterapkan pada kelinci. Kebetulan radiasi bukan hanya apa yang mereka miliki bom atom, tetapi mereka hanyalah partikel tak bermassa yang sangat kecil yang berperilaku seperti gelombang dengan frekuensi berbeda. Tergantung pada frekuensi yang mereka miliki, mereka adalah gelombang radio, inframerah, cahaya, sinar ultraviolet, sinar-x. Masing-masing dari mereka dengan sifat dan karakteristik yang berbeda memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan apa yang kita sebut cahaya.

Sinar-X dapat menembus daging, tetapi tidak banyak benda yang lebih padat seperti tulang atau logam. Radiasi inframerah berinteraksi dengan hampir semua zat, dan ketika mencapai dari lampu ke permukaan cokelat, suhunya meningkat. Semua benda memancarkan radiasi inframerah, semakin tinggi suhunya, semakin banyak yang dipancarkannya. Inilah salah satu alasan mengapa benda cenderung "mendingin" atau menyeimbangkan secara termal. lingkungan. Bahkan jika tidak bersentuhan dengan apa pun, tubuh kehilangan energi dalam bentuk radiasi inframerah.

Akhirnya, kelinci ketiga menderita fit hair dryer. Semburan udara panas menerpa wajah Anda. Kami mengatakan bahwa gas tidak memiliki konduktivitas termal yang baik, karena molekul berinteraksi sama lemah satu sama lain. Tapi jika kita membuat gerakan besar, kita akan membuat banyak partikel yang bersentuhan dengan kelinci. Dengan cara ini udara akan kehilangan suhu dan cokelat akan naik, seimbang. Dalam termodinamika, konveksi adalah perpindahan panas melalui pergerakan fluida, di bidang fisika lain, seperti dalam mekanika fluida, disebut konveksi. gerakan sederhana cairan, tanpa memperhatikan apakah perpindahannya panas.

Dalam kehidupan nyata, kita dapat menggunakan konsep-konsep ini untuk memahami bagaimana termos mempertahankan suhu cairan yang disimpannya. Semua orang yang pernah memecahkan satu akan tahu bahwa mereka terbuat dari lapisan ganda kaca cermin. Mirroring berfungsi untuk menjaga panas agar tidak hilang oleh radiasi, karena sinar infra merah dipantulkan pada permukaan cermin dan tidak meninggalkan wadah. Ruang antara dua lapisan kaca terletak pada kenyataan bahwa panas tidak dipindahkan secara konduksi: kualitas terbaik memiliki "vakum" atau udara pada tekanan yang sangat rendah.

Kami mengatakan bahwa konduktivitas gas minimal, karena molekulnya sangat sedikit berinteraksi. Nah, semakin sedikit molekul, semakin sedikit interaksi yang akan terjadi. Jika vakum sempurna tercapai, transmisi melalui kabel akan menjadi nol. Termos juga menjaga suhu lebih rendah daripada suhu lingkungan. Hal yang sama berlaku untuk konduksi, dan cermin akan berfungsi agar radiasi infra merah yang berasal dari tubuh kita tidak diserap olehnya.

Panas adalah perpindahan energi. Dalam gastronomi, digunakan untuk mengubah makanan secara kimia dan fisik dan dengan demikian membuatnya lebih mudah untuk dicerna, dikunyah, mengubah rasa dan membuatnya lebih aman. Perpindahan energi ini selalu cenderung untuk menyamakan suhu unsur-unsur dalam sistem, sehingga bagian yang panas didinginkan dan bagian yang dingin dipanaskan, sehingga terjadi pemerataan suhunya.

Perpindahan energi dapat dilakukan melalui tiga mekanisme yang berbeda. Konduktivitas panas diberikan oleh transfer energi kinetik antar molekul. Kecepatan dan efisiensinya secara langsung tergantung pada konduktivitas termal, yang berbeda di setiap zat. Di dapur, momen ini sangat penting ketika memilih bahan untuk membuat panci dan wajan, dan panggangan atau parut yang akan kita gunakan. Bahan yang menghantarkan panas lebih baik akan mampu mentransfer panas lebih awal dan lebih baik ke dalam makanan.

Di antara bahan umum, panci tembaga dan aluminium adalah yang paling cepat panas, sementara besi dan baja membutuhkan waktu lebih lama untuk mengubah suhu tetapi mempertahankan lebih banyak panas. Mekanisme perpindahan panas ini adalah salah satu yang diuji ketika panci dimasak dalam panci air atau dibakar dalam oven. Dalam kedua kasus, air dan udara, masing-masing, bersirkulasi di dalam sistem, menyeragamkan suhu.