• Co je přenos tepla?
• Řízení
• Proudění
• Záření
• Izolátory a radiační bariéry
• Jednotky měření prostupu tepla

Vysvětlíme, co je to přenos tepla a jak k němu dochází vedením, prouděním a sáláním. Kromě toho izolátory a opatření.

Teplo se vždy přenáší ze systémů s vyšší teplotou do systému s nižší teplotou.

Co je přenos tepla?

Říká se tomu přenos tepla, přenos tepla nebo přenos tepla. teplo kfyzikální jev který spočívá v přenosu tepelné energie z jednoho média do druhého.

K tomu dochází, když dvasystémy které jsou různéteploty jsou uvedeny do kontaktu, což umožňuje tok energie z bodu nejvyšší teploty k nejnižšímu, dokud nedosáhne atepelná rovnováha, ve kterém se teploty vyrovnávají.

Proces přenosu tepla je nezastavitelný (nelze jej zastavit), i když jej lze zpomalit (lze jej zpomalit) pomocí tyčí a izolátorů. Ale dokud je rozdíl v teple v vesmírteplo bude mít tendenci se přenášet přes dostupná média. V závislosti na nich může k uvedenému přenosu docházet ve třech režimech: vedení, proudění a záření.

Řízení

Vedení tepla se často používá k vaření potravin.

Vedení se nazývá přenos tepla přímým kontaktem částic jednoho materiálu s částicemi druhého, aniž by došlo k přenosu hmoty mezi tělesy. Vyskytuje se ve všech agregační stavy: pevný, kapalný nebo plynný, ačkoli v posledních dvou posledně jmenovaných je obvykle preferována konvekce.

Množství tepla, které se přenáší vedením, je určeno Fourierovým zákonem, podle kterého je rychlost přenosu tepla tělesem úměrná teplotnímu gradientu, který v něm existuje.

Jednoduchý příklad je vidět na elektrickém sporáku: hořák se zahřeje účinkem elektrických odporů a toto teplo se vedením přenese na pánev, kterou na něj položíme, a pánev zase udělá to samé s jídlo co budeme vařit.

Stává se to také, když se nedopatřením dotkneme horké pánve rukou: teplo se při kontaktu přenese na naši pokožku a způsobí popáleniny.

Proudění

Pokud se smíchají dvě kapaliny, ta s vyšší teplotou předá teplo druhé.

Konvekce je podobná kondukci, kromě toho, že k ní dochází v případech, kdy tekutina přijímá teplo a pohybuje se, aby jej předávala v prostoru, kde je obsažena. Konvekce je přenos tepla pomocí hnutí kapaliny, ať už plynné nebo kapalné.

K tomuto přenosu dochází za podmínek stanovených Newtonovým zákonem ochlazování, který říká, že těleso ztrácí své teplo rychlostí úměrnou rozdílu teplot mezi tělesem a jeho okolím.

Jasný příklad toho nastává, když ohříváme vodu v nádobě. Teplo přenášené vedením z nádoby do kapaliny ohřeje části, které jsou s ní v přímém kontaktu, které se zvednou a přinutí jiné studené části kapaliny zaujmout jejich místo, čímž se nádoba rovnoměrně zahřeje. Voda.

Záření

K záření může docházet vzduchem a dokonce i ve vakuu.

Poslední typ přenosu tepla je také jediný, ke kterému může dojít bez kontaktu a tedy i fyzického média, tedy ve vakuu.

Je to proto, že jeho původ je v tepelném pohybu částice nabitýhmotakterý spouští emisi elektromagnetických částic, tedy tepelného záření, jehož intenzita je závislá na jeho teplotě a délka tvar vlny uvažovaného záření.

Obecně tělesa v této situaci vyzařují ultrafialové záření, ale od určitých teplot mohou vyzařovat záření ve viditelném spektru, tj. světlo. Množství tepla vyzařovaného tímto způsobem lze určit Stefan-Boltzmannovým zákonem.

Každý den pozorujeme nejlepší příklad tepelného záření: slunce. Navzdory tomu, že je 149,6 milionů kilometrů od naše planeta, teplota Slunce je tak vysoká, že vyzařuje obrovské množství světla a tepla do vesmíru.

Obě věci dosáhnou zemský povrch a udržují ho teplý a osvětlený, s vlnovými délkami od ultrafialové po infračervenou, zjevně procházející celým viditelným spektrem.

Izolátory a radiační bariéry

Izolátory umožňují udržovat stabilní teplotu uvnitř domu.

Jak jsme již řekli, přenosu tepla nelze zabránit, ale lze jej zpomalit použitím určitých a určitých materiálů. Je to proto, že všechny materiály přenášejí teplo tak či onak, ale ne stejnou rychlostí nebo se stejnou lehkostí.

Ty, které jej přenášejí rychle a efektivně, se nazývají tepelné vodiče. Naopak ty, které to dělají pomalu a pracně, se nazývají tepelné izolanty (vedení a konvekce) nebo bariéry (záření).

Jasným příkladem izolačních materiálů jsou materiály tvořící termosku, které umožňují uchování horké nebo studené kapaliny po delší dobu tím, že zpomalují její výměnu tepla s životní prostředí.

Jednotky měření prostupu tepla

Podle něj Mezinárodní systém měření, vodivost tělesa se vyjadřuje v joulech (J), stejně jako u práce a Energie. Existují však i další běžně používané jednotky pro měření přenosu tepla:

• Kilokalorie (Kcal). A kalorie je definováno jako množství tepla potřebného ke zvýšení v a stupeň Celsia teplotu gramu vody. Je to měřítko často používané ve výživě k měření chemická energie obsažené v potravinách. Jedna kilokalorie se rovná 1000 kaloriím.
• BTU (z angličtiny Britská tepelná jednotka nebo britská tepelná jednotka). Je definováno jako množství tepla potřebného ke zvýšení teploty jedné libry vody o jeden stupeň Fahrenheita, což odpovídá 252 kaloriím. Toto opatření se běžně používá v anglicky mluvících zemích, zejména ve Spojeném království a Spojených státech.