Зміст
- Конвекційний тепловіддача
- Приклади конвекції
- Адвекційний тепловіддача
- Приклади адвекції
- Інші види теплопередачі
Якщо ви коли-небудь схопили металеву ручку горщика, що нагрівається над багаттям, ви болісно пережили теплопередачу. Існує чотири способи передачі тепла від одного об'єкта до іншого: провідність, випромінювання, конвекція та адвекція. Тепло майже завжди тече від об'єкта з більш високою температурою до нижчої, змінюючи внутрішню енергію обох об’єктів у процесі. Основна відмінність тепловіддачі від конвекції та адвекції - напрям обміну.
Конвекційний тепловіддача
Конвекційний тепловіддача включає передачу тепла за допомогою руху частинок середовища. Це середовище повинно бути газом або рідиною, тим самим допускаючи рух. Конвекція завжди передає тепло у вертикальній площині. Цей рух визначається різницею щільності середовища і, отже, плавучості. Нагріті частинки розширюються, викликаючи зменшення їх щільності; ці частинки стають більш плаваючими, ніж навколишні, викликаючи їх зростання. У міру підняття їх тепло передається більш холодним ділянкам середовища, розташованим над ними.
Приклади конвекції
Конвекційна передача тепла відбувається при нагріванні горщика з водою. Оскільки молекули води, найближчі до джерела тепла, нагріваються, вони розширюються. Це розширення знижує їх щільність і вони починають зростати; саме це змушує воду в горщику закипати. Атмосфера також є прикладом конвекційного теплопередачі. Коли пакет повітря нагрівається сонячною енергією - перенесенням радіаційного тепла - повітряний пакет розширюється, знижуючи його щільність. Це збільшує його плавучість і призводить до підйому в атмосферу. Це створює нестабільну атмосферу з вертикальним потоком повітря.
Адвекційний тепловіддача
Адвекційний тепловіддача відрізняється від конвекції тим, що рух тепла обмежений горизонтальною площиною. Цей тип передачі тепла не працює від змін густини, а для витіснення частинок середовища потребує зовнішньої сили, наприклад вітру чи течії. Коли частинки рухаються горизонтально в системи, які є більш гарячими або холодними, тепло передається.
Приклади адвекції
Основним прикладом адвекційного теплопередачі є переміщення метеорологічних фронтів. Ці фронти являють собою повітряні маси холодного або теплого повітря, які переміщуються горизонтально над поверхнею вітрами; Коли ці повітряні маси стикаються з більш теплим або більш прохолодним повітрям, тепло обмінюється між системами. Океанські течії - ще один приклад адвекційного теплопередачі. Замість вертикалі течії переміщують теплу або холодну воду в горизонтальному напрямку. Оскільки ці води взаємодіють з теплішими або прохолодними ділянками води, теплообмін між ними обмінюється.
Інші види теплопередачі
Решта видів теплопередачі - це провідність і радіація. Проведення передає тепло від одного об’єкта до іншого без руху; сосок переноситься з молекули в молекулу. Цей тип передачі тепла відбувається лише в твердих тілах; ручка гарячого горщика - приклад провідності. Радіаційний тепловіддача передбачає передачу тепла електромагнітними хвилями енергії. Прикладом випромінювання є сонячне світло; коли ці хвилі вражають інші частинки, вони викликають вібрацію або нагрівання.