• Što je prijenos topline?
• Vožnja
• Konvekcija
• Radijacija
• Izolatori i barijere od zračenja
• Mjerne jedinice prijenosa topline

Objašnjavamo što je prijenos topline i kako se događa vođenjem, konvekcijom i zračenjem. Osim toga, izolatori i mjere.

Toplina se uvijek prenosi sa sustava više na niže temperature.

Što je prijenos topline?

Zove se prijenos topline, prijenos topline ili prijenos topline. toplina premafizički fenomen koji se sastoji od prijenosa toplinske energije iz jednog medija u drugi.

To se događa kada dvojesustava koji su na različitimtemperature dovode se u kontakt, dopuštajući protok energije od točke najviše temperature do najniže, sve dok se ne postigne atoplinska ravnoteža, u kojem su temperature izjednačene.

Proces prijenosa topline je nezaustavljiv (ne može se zaustaviti) iako se može usporiti (može se usporiti), koristeći šipke i izolatore. Ali sve dok postoji razlika u toplini u svemir, toplina će težiti prijenosu kroz dostupne medije. Ovisno o njima, navedeni prijenos može se odvijati na tri načina: vodljivost, konvekcija i zračenje.

Vožnja

Provodljivost topline se često koristi za kuhanje hrane.

Kondukcijom se naziva prijenos topline izravnim kontaktom čestica jednog materijala s česticama drugog, bez prijenosa tvari između tijela. Javlja se kod svih agregacijskih stanja: čvrsta, tekućina ili plinoviti, iako se u posljednja dva obično preferira konvekcija.

Količina topline koja se prenosi vođenjem određena je Fourierovim zakonom, prema kojem je brzina prijenosa topline kroz tijelo proporcionalna temperaturnom gradijentu koji u njemu postoji.

Jednostavan primjer možemo vidjeti u električnom štednjaku: plamenik se zagrijava djelovanjem električnih otpora i ta se toplina vođenjem prenosi na posudu koju na nju odlažemo, a tava će zauzvrat učiniti isto s hrana što ćemo kuhati.

Događa se i kada slučajno dodirnemo vruću tavu rukom: toplina će pri kontaktu prijeći na našu kožu, uzrokujući opekline.

Konvekcija

Ako se pomiješaju dvije tekućine, ona s višom temperaturom prenosi toplinu na drugu.

Konvekcija je slična kondukciji, osim što se događa u slučajevima kada tekućina prima toplinu i kreće se kako bi je prenijela unutar prostora u kojem se nalazi. Konvekcija je prijenos topline pomoću pokret tekućine, bilo plinovitog ili tekućeg.

Taj se prijenos događa prema uvjetima utvrđenim Newtonovim zakonom hlađenja, koji kaže da tijelo gubi toplinu brzinom proporcionalnom razlici u temperaturi između tijela i njegove okoline.

Jasan primjer toga događa se kada zagrijavamo vodu u posudi. Toplina koja se vođenjem prenosi iz posude u tekućinu zagrijat će dijelove koji su u izravnom kontaktu s njom, što će se podići i prisiliti druge hladne dijelove tekućine da zauzmu svoje mjesto, čime će se spremnik ravnomjerno zagrijavati. Voda.

Radijacija

Zračenje se može pojaviti kroz zrak, pa čak i u vakuumu.

Posljednja vrsta prijenosa topline ujedno je i jedina koja se može dogoditi u nedostatku kontakta, a time i fizičkog medija, odnosno u vakuumu.

To je zato što je njegovo porijeklo u toplinskom kretanju čestice napunjen samaterija, koji pokreće emisiju elektromagnetskih čestica, odnosno toplinskog zračenja, čiji intenzitet ovisi o temperaturi i duljina valni oblik razmatranog zračenja.

Općenito, tijela u ovoj situaciji emitiraju ultraljubičasto zračenje, ali od određenih temperatura mogu emitirati zračenje u vidljivom spektru, tj. svjetlo. Količina topline koja se isijava na ovaj način može se odrediti Stefan-Boltzmannovim zakonom.

Svaki dan promatramo najbolji primjer toplinskog zračenja: Sunce. Unatoč tome što je udaljen 149,6 milijuna kilometara od naš planet, temperatura Sunca je toliko visoka da zrači ogromne količine svjetlosti i topline u svemir.

Obje stvari dopiru do kopnena površina i održavaju ga toplim i osvijetljenim, s valnim duljinama u rasponu od ultraljubičastog do infracrvenog, očito prolazeći kroz cijeli vidljivi spektar.

Izolatori i barijere od zračenja

Izolatori omogućuju stabilnu temperaturu u kući.

Kao što smo rekli, prijenos topline se ne može spriječiti, ali se može usporiti korištenjem određenih i određenih materijala. To je zato što svi materijali prenose toplinu na ovaj ili onaj način, ali ne istom brzinom ili s istom lakoćom.

Oni koji ga brzo i učinkovito prenose nazivaju se toplinskim vodičima. Naprotiv, oni koji to rade sporo i mukotrpno, nazivaju se toplinskim izolatorima (vodljivost i konvekcija) ili barijerama (zračenje).

Jasan primjer izolacijskih materijala su oni od kojih se sastoji termos, a koji omogućavaju duže zadržavanje tople ili hladne tekućine usporavajući njezinu izmjenu topline s okoliš.

Mjerne jedinice prijenosa topline

Prema njemu Međunarodni sustav mjerenja, the provodljivost tijela izražava se u džulima (J), kao i za posao i Energija. Međutim, postoje i druge uobičajene jedinice za mjerenje prijenosa topline:

• Kilokalorije (Kcal). A kalorija definira se kao količina topline potrebna za podizanje u a stupanj Celzija temperatura grama vode. To je mjera koja se često koristi u prehrani za mjerenje kemijska energija sadržane u hrani. Jedna kilokalorija je jednaka 1000 kalorija.
• BTU (s engleskog Britanska termalna jedinica ili britanska termalna jedinica). Definira se kao količina topline potrebna da se temperatura jedne funte vode podigne za jedan stupanj Fahrenheita, što je ekvivalentno 252 kalorije. Ova mjera se obično koristi u zemljama engleskog govornog područja, uglavnom u Ujedinjenom Kraljevstvu i Sjedinjenim Državama.