Delen:
Wat zijn de 3 manieren van warmteoverdracht?
de vormen van warmteoverdracht Ze kunnen door straling, geleiding en convectie zijn. Warmte is de overdracht van kinetische energie van het ene medium of object naar het andere, of van een energiebron naar een medium of object.
De standaardeenheid van warmte in het internationale systeem van eenheden (SI) is de calorie (cal), wat de hoeveelheid energieoverdracht is die nodig is om de temperatuur van één gram zuiver vloeibaar water met één graad Celsius te verhogen, zolang de watertemperatuur ligt boven het vriespunt en onder het kookpunt.
Soms wordt de kilocalorie (kcal) gespecificeerd als een eenheid van warmte; en met minder gebruik, de Britse thermische eenheid (Btu). Dit is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van één pond zuiver vloeibaar water met één graad Fahrenheit te verhogen.
De tweede wet van de thermodynamica stelt dat warmteoverdracht plaatsvindt om het thermisch evenwicht te handhaven.
Warmteoverdracht vindt plaats om dit principe te handhaven wanneer een object zich op een andere temperatuur bevindt dan een ander object of zijn omgeving.
Misschien bent u geïnteresseerd Wat zijn thermometrische schalen??.
index
- 1 Rijden
- 2 Convectie
- 3 Straling
- 4 Referenties
aandrijving
Wanneer de deeltjes materie in direct contact zijn, wordt de warmte overgedragen door geleiding. Aangrenzende atomen van hogere energie trillen tegen elkaar, waardoor de hogere energie wordt overgedragen naar de lagere energie of hogere temperatuur naar een lagere temperatuur.
Dat wil zeggen, hogere intensiteit en hogere warmte-atomen zullen trillen, waardoor elektronen worden verplaatst naar gebieden met lagere intensiteit en lagere warmte.
Vloeistoffen en gassen zijn minder geleidend dan vaste stoffen (metalen zijn de beste geleiders), vanwege het feit dat ze minder dicht zijn, wat betekent dat er een grotere afstand tussen de atomen is.
Bij geleiding vindt warmteoverdracht plaats zonder massa-menging. De snelheid van warmteoverdracht door geleiding wordt bepaald door de wet van warmtegeleiding van Fourier.
De geleiding is hoe de warmte stroomt tussen twee vaste objecten die zich op verschillende temperaturen bevinden en elkaar raken (of tussen twee delen van hetzelfde vaste object als ze zich op verschillende temperaturen bevinden).
Een praktisch voorbeeld is blootsvoets lopen op een stenen vloer en je zult de kou voelen omdat de hitte snel uit het lichaam op de vloer stroomt door te rijden.
Een ander voorbeeld is het roeren van een soeppan met een metalen lepel en je zult binnenkort een houten pan op zijn plaats moeten vinden: aangezien de hitte snel langs de lepel reist door de hete soep naar je vingers te drijven.
convectie
De overdracht van warmte tussen een oppervlak en een in beweging zijnde vloeistof of gas staat bekend als convectie.
Naarmate het medium of gas sneller beweegt, neemt de convectieve warmteoverdracht toe. De convectietypes die bestaan, zijn natuurlijke convectie en geforceerde convectie.
Natuurlijke convectie is wanneer de beweging van de vloeistof het gevolg is van de hete atomen in de vloeistof, waar de hete atomen naar boven bewegen, naar de koelste atomen in de lucht en de vloeistof onder invloed van de zwaartekracht naar beneden beweegt.
Geforceerde convectie is de plaats waar het fluïdum gedwongen wordt om op het oppervlak te reizen door een ventilator, pomp of een andere externe bron.
Bij convectie wordt warmte overgedragen naar een bewegend fluïdum op het oppervlak waarover het stroomt door gecombineerde moleculaire diffusie en bulkstroom.
Convectie omvat geleiding en fluïdumstroming. De convectieve warmteoverdrachtsnelheid wordt bepaald door de koelwet van Newton.
Convectie is de belangrijkste manier waarop warmte door vloeistoffen en gassen stroomt. Een voorbeeld is een pan met koude, vloeibare soep op het vuur zetten en de vlam aansteken. De soep op de bodem van de pan, dichter bij de hitte, warmt snel op en wordt minder dicht dan de koude soep erboven.
De heetste soep stijgt naar boven en de soep kouder erboven, valt om zijn plaats in te nemen. Al snel is er een circulatie van warmte die door de pan loopt. Beetje bij beetje wordt de hele pan verwarmd.
bestraling
De overdracht van warmte door lege ruimte wordt straling genoemd. Er is geen noodzakelijk medium in deze vorm van warmteoverdracht; Straling werkt zelfs door een perfect vacuüm. De energie van de zon bijvoorbeeld, reist door het vacuüm van de ruimte voordat de warmteoverdracht de aarde verwarmt.
In straling wordt warmte overgedragen in de vorm van stralingsenergie of golfbeweging van het ene lichaam naar het andere lichaam. Er is geen manier voor straling om te voorkomen. De snelheid van warmtestraling die kan worden uitgezonden door een oppervlak bij een thermodynamische temperatuur is gebaseerd op de wet van Stefan-Boltzmann.
Straling is de derde hoofdvorm waarin warmte wordt getransporteerd. De geleiding voert warmte door vaste stoffen; Convectie voert warmte door vloeistoffen en gassen; Maar straling kan warmte door de lege ruimte transporteren, zelfs door het totale vacuüm.
Bijna alles dat op aarde wordt gedaan, wordt aangedreven door zonnestraling die vanaf de zon door de donkere en lege duisternis van de ruimte naar de planeet wordt uitgestraald. Maar er is ook veel warmtestraling op aarde.
Een voorbeeld is zitten in de buurt van een houtvuur krokant en voel de warmte naar buiten stralen en de wangen branden.
Het is niet in contact met het vuur, dus de warmte komt niet door geleiding en, als het buiten is, is de convectie waarschijnlijk niet voldoende overheersend.
In plaats daarvan wordt alle gevoelde warmte verplaatst door straling, in rechte lijnen, met de snelheid van het licht, gedragen door een type elektromagnetisme dat infraroodstraling wordt genoemd..
referenties
- Reddy, V. (2017). "Modes of Heat Transfer". Opgehaald van me-mechanicalengineering.com.
- Redactieteam van THE PHYSICS CLASSROOM. (2016). "Methoden voor warmteoverdracht". Opgehaald van physicsclassroom.com.
- Rouse, M. (2009). "Heat". Opgehaald van whatis.techtarget.com.
- Neese, B. (2017). "Drie soorten warmtetransfers". Hersteld van sciencing.com.
- Meng, A & Meng, H. (2017). "Drie methoden voor warmteoverdracht: geleiding, convectie en straling". Hersteld van vtaide.com.
- Ipac redactieteam. (2017). "Hoe reist de hitte?" Hersteld van coolcosmos.ipac.caltech.edu.
- Redacteur van EDinformatics. (2003). "Hoe wordt warmte overgedragen? Conductie - Convectie - Straling ". Teruggeplaatst van edinformatics.com.