Siltuma pārneses siltumvadītspējas konvekcijas termiskā starojuma veidi. Siltuma pārneses veidi: siltuma pārneses koeficients. Dažādu vielu siltumvadītspējas koeficienti

Tas rada temperatūras līdzsvaru starp kreiso un labās puses, jo fizikā blakus nav divu enerģētiski ļoti atšķirīgu stāvokļu. Tātad, ja skrūve šeit ir silta kreisajā pusē, tas nozīmē arī to, ka daļiņas skrūvē ir ātrākas. Un šīs ātrās daļiņas tagad skar lēnākas daļiņas, kuras pēc tam paātrina, tad skar citas utt. un tā siltums lēnām tiek pārnests no kreisās puses uz labo. Tagad ir vielas, kas ir labākas siltumvadītājas nekā citas. Protams, turot plastmasas karoti verdošā ūdenī, tā uzkarsīs ātrāk nekā, piemēram, sudraba karote.

Kopumā var teikt: labi siltuma vadītāji parasti ir arī labi elektrības vadītāji, piemēram, varš. Tātad, pirmkārt, par siltumvadītspēju. Starp citu, arī šķidrumi un gāzes var vadīt siltumu. Bet tad svarīga loma ir sajaukšanai un difūzijai vielā. Siltuma pārneses punkts: proti, siltuma plūsma jeb tiek saukta par konvekciju. Siltuma plūsma var rasties ūdenī. Šeit mēs sniedzam jūras straumes piemēru. Jūras straumi var izraisīt temperatūras atšķirības ūdenī dažādās vietās.

Piemēram, ja jums ir siltāks kreisajā pusē, jūs saņemsiet straumi tur, kur ūdens kļūst aukstāks. Siltās okeāna straumes var izdalīt siltumu vidē un tādējādi būtiski ietekmēt klimatu. Tā ir iekšējās enerģijas pārnešana no viena ķermeņa uz otru. Apskatīsim citu piemēru siltuma plūsma: fēns. Fēns piepūš gaisu savā iekšējā daļā un pēc tam izpūš to uz āru mūsu galvas virzienā. Un tur, piemēram, gaisa iekšējo enerģiju var pārnest uz mūsu matiem.

Tātad šis bija piemērs tam, kā siltumu var pārnest caur gaisa plūsmu. Tagad pēdējais siltuma plūsmas piemērs: apkure. Ūdens plūst apkures caurulē. Ūdens tiek uzsildīts pagrabā. Tāpēc ka karsts ūdens ir mazāks blīvums nekā aukstajam, tagad tas plūst uz augšu, kur var izdalīt uzkrāto siltumu vidē. Norādiet, kā nodot siltumu: termiskais starojums. Tipiskā siltuma izlietne ir saule. Viņa sūta savus siltos starus uz zemi. Un kas īsti ir šie stari?

Saules stari arī ir tikai elektromagnētiskie viļņi, tāpēc tiem piemīt tādas pašas īpašības kā, piemēram, gaismai. Tie neatrodas redzamajā diapazonā, bet gan galvenokārt infrasarkanajā diapazonā. Nu, tas ir garāks par gaismu. Un termiskā starojuma īpatnība, atšķirībā no siltuma vadīšanas vai siltuma plūsmas, ir tāda, ka pārnese var notikt arī vakuumā, tas ir, neatkarīgi no siltuma pārneses nepieciešamības. Vēl viens termiskā starojuma piemērs ir ugunsgrēks. Lai gan siltums tiek pārnests caur vadīšanu un siltuma plūsmu, mēs galvenokārt varam uzkarst ugunī caur starojuma siltumu.

Nu tas bija uz trim Dažādi ceļi siltuma pārnesi. Tātad, mēs vēlreiz apkopojam: siltums, tas ir, enerģijas forma. Tāpat kā jūras straume vai termiskais starojums, piemēram, saule. Labi, tāpēc siltums ir enerģijas veids, ko var pārnest. Bet kas ir temperatūra pretstatā? Un temperatūra atšķirībā no siltuma apraksta daļiņu vidējo kinētisko enerģiju. Citiem vārdiem sakot, mērot temperatūras starpību visā ķermenī, jūs varat redzēt, cik daudz siltuma ir nodots citam ķermenim. Šī ir temperatūras un temperatūras atšķirība.

Pirmkārt, kolbas iekšpusē ir metāls, ko pakāpeniski silda siltuma vadīšana. Šis metāls nodod savu siltumu gaisā. Var būt siltuma plūsma. Un visa lampa diemžēl izdala daudz siltuma, lai gan tai vajadzētu radīt vairāk gaismas. Jums vienmēr ir nelabvēlīgi blakus efekti. Tāpēc es ceru, ka jums patika video. Līdz tam tiekamies nākamreiz! Viena no galvenajām problēmām, ar ko saskaramies, cenšoties izprast pasauli, ir tā, ka ir ļoti grūti izolēt konkrētu parādību no pārējām.

Reālajā dzīvē mēs atklājam, ka notiek vairāki notikumi, katram no kuriem vienlaikus ir dažādi cēloņi un sekas. Un šī ir galvenā sociālo zinātņu problēma: spēlē ir bezgalīgi mainīgie, un parasti nav iespējams vai neētiski veikt eksperimentu, lai pārbaudītu hipotēzi.

Par laimi, citās zinātnes jomās lietas ir daudz vienkāršākas, piemēram, fizikā, kas pēta ķermeņus un to mijiedarbību, un bieži vien ir viegli veikt eksperimentu, kas izolē vienu parādību no citas. Bet jebkurā gadījumā mēs atklājam, ka cilvēks, kurš šo priekšmetu nestudē, parasti tajā saskata kaut ko grūtu un necaurredzamu. No otras puses, daudzi cilvēki ar zinātnisku domāšanu mēdz analizēt vairāk lietu nekā nepieciešams un redzēt pasauli vairāk vai mazāk šādi.

Daudzas reizes skolas saviem skolēniem nemāca pamata rīkus, tāpēc viņi saprot kaut ko tik vienkāršu kā siltuma pārnesi. Tas var šķist muļķīgi, taču, paturot prātā šīs lietas, tas mums palīdz daudzos dzīves aspektos: domājot par to, kā mūs efektīvi aizsargāt atkarībā no laikapstākļiem, pat aukstā alus dēļ vai paturēt to. Neatkarīgi no tā, vai mums tas patīk vai nē, zinātne ir visur. Drīzāk mums ir vajadzīga noteikta zinātnisko zināšanu bāze, lai efektīvāk mijiedarbotos ar Visumu.

Siltums fizikā ir enerģijas pārnešana no ķermeņa ar augstāku temperatūru, kurā ir mazāk. Pretēji tam, ko uzskata daudzi, siltums nav temperatūra, bet gan enerģijas pārnešana. Tātad tā pati frāze "siltuma pārnese" būtu lieka, taču tā tiek lietota tāpat. Kad mēs sakām, ka ūdens ir karsts, mēs sakām, ka tajā ir daudz siltumenerģijas. Tas nozīmētu, ka viņu molekulas spēcīgi vibrē, tāpēc, ja mēs tām pieskaramies, tās pārnes šīs vibrācijas savās rokās, un atkarībā no tā, cik spēcīgas tās ir, tās var mums kaitēt.

Pieskaršanās karstam ķermenim nav vienīgais veids, kā nodot siltumenerģiju, ir trīs veidi. Tā būs vadītspēja, ir arī radiācija un konvekcija, taču vairumā gadījumu visas trīs situācijas notiek vienlaikus, un dažas vairāk nekā citas. Tāpēc šie trīs šokolādes zaķi tika upurēti, lai parādītu katru no tiem visizolētākajā veidā.

Pirmajā gadījumā mēs redzam, kā slepkava uzliek karstu gludekli uz šokolādes zaķa. Šokolādes kušanas temperatūra ir aptuveni 36º, bet dzelzs noteikti ir virs 100º, tāpēc to molekulām ir tendence daļu savas temperatūras pārnest uz šokolādi, to pamazām izkausējot, kamēr tā lēni atdziest. Vadītspēja notiek, saskaroties divām vielām, un siltuma pārnese notiek no vairākām vielām paaugstināta temperatūra uz leju, līdz sistēma ir termiskā līdzsvarā. Šī parādība galvenokārt notiek starp cietvielas un mazākā mērā šķidrumos.

Gāzēs siltumvadītspēja ir minimāla, jo molekulas ir plaši atdalītas viena no otras. Otrajā gadījumā trusim tiek pielietota infrasarkanā starojuma deva. Gadās, ka starojums nav tikai tas, kas viņiem ir atombumbas, bet tās ir tikai ļoti mazas, bezmasas daļiņas, kas uzvedas kā dažādu frekvenču viļņi. Atkarībā no frekvences tie ir radioviļņi, infrasarkanie stari, gaisma, ultravioletie stari, rentgena stari. Katrai no tām ar dažādām īpašībām un īpašībām ir spēja mijiedarboties ar to, ko mēs saucam par gaismu.

Rentgenstari var iziet cauri miesai, bet ne daudz blīvākām lietām, piemēram, kauliem vai metāliem. Infrasarkanais starojums mijiedarbojas ar gandrīz visām vielām, un, sasniedzot no lampas līdz šokolādes virsmai, tā temperatūra paaugstinās. Visi ķermeņi izstaro infrasarkano starojumu, jo augstāka ir to temperatūra, jo vairāk tie izstaro. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc ķermeņi mēdz "atdzist" vai termiski līdzsvaroties. vidi. Pat ja tas ne ar ko nesaskaras, ķermenis zaudē enerģiju infrasarkanā starojuma veidā.

Visbeidzot, trešais trusis cieš no matu žāvētāja. Karsta gaisa strūkla ietriecas tavā sejā. Mēs teicām, ka gāzēm nav laba siltumvadītspēja, jo molekulas mijiedarbojas viena ar otru vienlīdz vāji. Bet, ja mēs izveidosim lielu kustību, mēs radīsim daudz daļiņu, saskaroties ar trusi. Tādā veidā gaiss zaudēs temperatūru un šokolāde pacelsies, līdzsvarojoties. Termodinamikā konvekcija ir siltuma pārnešana caur šķidruma kustību, citās fizikas jomās, tāpat kā šķidruma mehānikā, to sauc par konvekciju. vienkārša kustībašķidrumi, bez intereses, vai pārnese ir siltums.

Reālajā dzīvē mēs varam izmantot šos jēdzienus, lai saprastu, kā termoss uztur tajā uzkrātā šķidruma temperatūru. Visi tie, kas kādreiz to ir salauzuši, zinās, ka tie ir izgatavoti no dubultā spoguļstikla slāņa. Spoguļošana palīdz novērst siltuma zudumu starojuma ietekmē, jo infrasarkanie stari tiek atstaroti uz spoguļotajām virsmām un neiziet no tvertnes. Telpa starp diviem stikla slāņiem slēpjas faktā, ka siltums netiek pārnests vadīšanas ceļā: tie no vislabākā kvalitāte ir "vakuums" vai gaiss ar ļoti zemu spiedienu.

Mēs teicām, ka gāzu vadītspēja ir minimāla, jo to molekulas mijiedarbojas ļoti maz. Nu, jo mazāk molekulu, jo mazāka būs mijiedarbība. Ja tiktu sasniegts ideāls vakuums, pārraide caur vadu būtu nulle. Termoss arī uztur zemāku temperatūru nekā apkārtējās vides temperatūra. Tas pats attiecas uz vadītspēju, un spogulis kalpos, lai infrasarkanais starojums, kas nāk no mūsu ķermeņa, netiktu absorbēts.

Siltums ir enerģijas pārnešana. Gastronomijā to izmanto, lai ķīmiski un fiziski mainītu pārtiku un tādējādi atvieglotu sagremošanu, košļāšanu, garšas maiņu un padarītu tos drošākus. Šādai enerģijas pārnesei vienmēr ir tendence izlīdzināt sistēmas elementu temperatūru, tāpēc karstā daļa tiek atdzesēta un aukstā daļa tiek uzkarsēta, kā rezultātā tās temperatūras izlīdzinās.

Enerģijas pārnesi var veikt trīs dažādos mehānismos. Siltuma vadītspēju nosaka kinētiskās enerģijas pārnese starp molekulām. Tās ātrums un efektivitāte ir tieši atkarīga no siltumvadītspējas, kas katrā vielā ir atšķirīga. Virtuvē šis brīdis ir ļoti svarīgs, izvēloties materiālu, no kura izgatavoti katli un pannas, kā arī grilu vai restīti, ko izmantosim. Materiāli, kas labāk vada siltumu, agrāk un labāk spēs pārnest siltumu pārtikā.

No izplatītākajiem materiāliem vara un alumīnija podi ir visstraujāk uzkarst, savukārt dzelzs un tērauda temperatūra mainās ilgāk, bet saglabā vairāk siltuma. Šis siltuma pārneses mehānisms ir tāds, kas tiek pārbaudīts, kad katls tiek vārīts ūdens katlā vai karsēts cepeškrāsnī. Abos gadījumos sistēmā cirkulē attiecīgi ūdens un gaiss, homogenizējot temperatūru.