Types de transfert de chaleur: coefficient de transfert thermique

Tout corps matériel a des caractéristiques telles que la chaleur, ce qui peut augmenter et diminuer. La chaleur est pas substance matérielle: dans le cadre de son énergie interne, il se produit en raison du mouvement et de l'interaction des molécules. Etant donné que la chaleur des matériaux différents peuvent être différents, il existe un processus de transfert de chaleur à partir d'une substance chauffée à une substance ayant une plus petite quantité de chaleur. Ce processus est appelé transfert de chaleur. Les principaux types de transfert de chaleur, et leurs mécanismes d'action seront discutés dans cet article.

Détermination de la thermique

L'échange de chaleur ou la température du milieu de transfert peut avoir lieu au sein de la matière, et d'une substance à une autre. Dans cette intensité de la chaleur dépend en grande partie sur les propriétés physiques de la matière, la température des substances (si en échange de chaleur impliquant plusieurs substances) et les lois de la physique. Le transfert de chaleur – est un processus qui se produit toujours de façon unilatérale. Le principal principe de l'échange de chaleur est que le corps le plus chauffé donne toujours la chaleur de l'objet avec une température plus basse. Par exemple, le fer chaud donne la chaleur lorsque les vêtements à repasser un pantalon, et non vice versa. Le transfert de chaleur – un phénomène en fonction de l'indice de temps, ce qui caractérise la distribution de chaleur irréversible dans l'espace.

mécanismes de transfert de chaleur

Les mécanismes d'interaction thermique des substances peuvent acquérir des formes différentes. Il existe trois types de transfert de chaleur dans la nature:

1. La conductivité thermique – mécanisme intermoléculaire de transfert de chaleur depuis une partie du corps à une autre, ou à un autre objet. La propriété est basé sur les inhomogénéités de température dans ces substances.
2. Convection – échange de chaleur entre les fluides (liquide, air).
3. effet de rayonnement – le transfert de chaleur de la chauffée et on a chauffé au détriment de leur corps d'énergie (sources) sous la forme d'ondes électromagnétiques avec un spectre constant.

Tenir compte des types énumérés de transfert de chaleur plus en détail.

conductivité thermique

Le plus souvent, la conductivité thermique est observée dans les solides. Si sous l'influence d'un facteur dans une seule et même substance apparaissent comme des zones avec des températures différentes, l'énergie thermique de la partie chauffée passera au-dessus du froid. Un phénomène similaire dans certains cas, peut être observé visuellement. Par exemple, si vous prenez une tige métallique, par exemple, une aiguille, et la chaleur dans le feu, puis, après un certain temps, voir comment l'énergie thermique est transmise à travers l'aiguille pour former dans certaines zones brillent. A l'endroit où la température est supérieure lueur brillante, et inversement, où t est inférieure assombrir. La conductivité thermique peut également être observée entre les deux corps (une tasse de thé chaud et une main)

L'intensité de la transmission de flux de chaleur dépend de nombreux facteurs, dont le rapport mathématique français Fourier révélé. Ces facteurs comprennent le premier gradient de température (le rapport de la différence de température au niveau des extrémités de la tige à la distance d'un bout à l'autre), la zone de section transversale du corps, et la conductivité thermique (toutes les substances, il est différent, mais la plus élevée observée dans les métaux). Le coefficient le plus significatif de la conductivité thermique observée pour le cuivre et l'aluminium. Il est pas surprenant que ces deux métaux sont souvent utilisés dans la fabrication de fils électriques. Suite à la loi de Fourier de la quantité de flux de chaleur peut être augmentée ou diminuée en modifiant l'un de ces paramètres.

Convection types de transfert de chaleur

La convection inhérente principalement pour des gaz et des liquides, comporte deux composantes: la conductivité thermique et de mouvement intermoléculaire (distribution) du milieu. mécanisme de convection d'action est la suivante: l'augmentation de la température des molécules de substance fluide commence son mouvement et plus actif en l'absence d'une augmentation de volume de la substance de contraintes spatiales. Une conséquence de ce procédé diminue la densité d'une substance et son mouvement vers le haut. Un exemple frappant de convection – le mouvement du refroidisseur d'air chauffé provenant de la batterie vers le plafond.

Distinguer les types de transfert de chaleur par convection libre et forcée. Chauffer et agiter à la masse de type libre est due à l'inhomogénéité de la substance, à savoir la hausse des liquides chauds au-dessus de la voie naturelle à froid sans exercer une influence de forces externes (par exemple par chauffage de la chambre de chauffage central). Quand un déplacement forcé de masse par convection se produit sous l'action des forces extérieures, telles que l'agitation cuillère à thé.

chaleur rayonnante

Radiation ou le transfert de chaleur par rayonnement peut avoir lieu sans contact avec un autre objet ou de la substance, il est donc possible, même dans un vide (vide). le transfert de chaleur radiatif inhérente à tous les corps à un degré plus ou moins, et apparaît sous la forme d'ondes électromagnétiques avec un spectre continu. Un exemple frappant – les rayons du soleil. Le mécanisme d'action est le suivant: le corps émet en permanence une certaine quantité de chaleur dans l'espace qui l'entoure. Lorsque cette énergie arrive à l'autre objet ou de la substance, une partie de celui-ci est absorbée par la seconde portion passe à travers, et le troisième est réfléchie dans l'environnement. Tout objet peut à la fois émettre de la chaleur et à absorber, la matière sombre capable d'absorber plus de chaleur que de lumière.

mécanismes de transfert de chaleur combinés

Dans la nature, les types de processus de transfert de chaleur se produisent rarement dans l'isolement. Le plus souvent, ils peuvent être vus ensemble. En thermodynamique, la combinaison ont même un nom, par exemple, la conductivité thermique + convection – un transfert de chaleur convective et la conductivité thermique + rayonnement thermique est appelé transfert de chaleur par conduction rayonnement. En outre, de telles espèces isolées chaleur combinés en tant que:

• Le transfert de chaleur – le mouvement de chaleur entre le gaz et la substance liquide ou solide.
• Le transfert de chaleur – transfert de t d'une question à l'autre par une obstruction mécanique.
• le transfert de chaleur par convection radiative est formé par la combinaison de la convection et le rayonnement thermique.

Types d'échange de chaleur dans la nature (exemples)

Le transfert de chaleur dans la nature joue un rôle énorme et ne se limite pas à chauffer la lumière du monde. De vastes courants de convection, comme le mouvement des masses d'air, déterminent en grande partie le temps pour notre planète.

La conductivité thermique du noyau de la terre conduit à entrer en éruption geysers et des roches volcaniques. Ceci est seulement une petite partie des exemples les échangeurs de chaleur à l'échelle mondiale. Ensemble, ils forment une espèce de transfert de chaleur par convection et le transfert de chaleur par rayonnement types conductrices nécessaires à la vie de la planète.

L'utilisation de la chaleur dans les activités anthropologiques

La chaleur – est une partie importante de presque tous les processus industriels. Il est difficile de dire quel genre de chaleur humaine utilisée le plus dans l'économie nationale. Probablement tous les trois en même temps. En raison du processus de transfert de chaleur se produit la fusion des métaux, la production d'énormes quantités de marchandises, en commençant par les objets d'usage quotidien et se terminant par des vaisseaux spatiaux.

Essentiel pour la civilisation ont des unités thermiques capables de convertir l'énergie thermique en énergie utilisable. Ceux-ci comprennent l'essence, le diesel, le compresseur, l'installation de turbine. Pour leur travail, ils utilisent différents types de transfert de chaleur.