Sisu
- Konvektsioon soojusülekanne
- Konversiooni näited
- Nõuanded soojuse ülekandmiseks
- Näited nõustamisest
- Muud soojusülekande liigid
Kui olete juba üle tulekahju kuumutanud pannil oleva metallist käepideme, olete kogenud valusalt soojust. Seal on neli võimalust, kuidas soojus antakse ühelt objektilt teisele: juhtivus, kiirgus, konvektsioon ja nõustamine. Soojust voolab peaaegu alati kõige kõrgema temperatuuriga objektist madalaimale temperatuurile, muutes protsessi käigus nende kahe sisemist energiat. Põhiline erinevus konvektsiooni ja nõustamise vahel on vahetuse suund.
Konvektsioon soojusülekanne
Konvektsiooni soojusülekanne hõlmab soojuse ülekandmist osakeste liikumise kaudu keskkonda. See keskkond peab olema gaas või vedelik, mis võimaldab liikumist. Konvektsioon edastab soojuse alati vertikaaltasapinnale ja seda liikumist põhjustavad keskmise tiheduse ja seega ujuvuse tihedused. Kuumutatud osakesed laienevad, vähendades tihedust; need osakesed muutuvad seejärel dünaamilisemaks kui ümbritsevad osakesed, mis muudab need tõusuks. Kui nad tõusevad, kantakse soojus üle nende kohal asuvatesse jahedamatesse osadesse.
Konversiooni näited
Konvektsiooni soojusülekanne toimub siis, kui veega kuumutatakse. Soojusallika kõrval asuvad veemolekulid laienevad. See laienemine vähendab nende tihedust ja hakkab tõusma; see paneb vee pannile keema. Keskkond annab ka näite konvektsiooniga soojuse ülekandmiseks. Kui õhupakett soojendatakse päikeseenergia abil - soojusülekanne kiirgusega -, siis õhupakend laieneb, vähendades selle tihedust. See suurendab selle ujuvust ja põhjustab atmosfääris tõusu; see tekitab ebastabiilse atmosfääri, millel on vertikaalne õhuvool.
Nõuanded soojuse ülekandmiseks
Advektsiooni soojusülekanne erineb konvektsiooniga võrreldes, sest soojuse liikumine piirdub horisontaaltasandiga. Seda tüüpi ülekannet ei toeta tiheduse variatsioonid, vaid nõuab välise jõu, näiteks tuule või õhuvoolu muutmist, et osakesi söötmest välja tõmmata. Kuna osakesed liiguvad horisontaalselt soojema või külmema süsteemiga, kantakse soojus üle.
Näited nõustamisest
Soovitusliku soojusülekande peamine näide on ilmastikupunktide liikumine. Need esipaneelid esindavad külma või kuuma õhu massi, mis liiguvad horisontaalselt pinna tuulte kaudu; kui need õhumassid leiavad õhu soojemaks või külmemaks, vahetatakse soojust süsteemide vahel. Ookeani hoovused on veel üks näide soojuse ülekandmisest nõustamise teel. Vertikaalse asemel liiguvad voolud kuuma või külma vett horisontaalsuunas; kuna need veed toimivad koos soojemate või külmemate veepiirkondadega, vahetatakse soojust nende vahel.
Muud soojusülekande liigid
Ülejäänud soojusülekande tüübid on: juhtivus ja kiirgus. Ülekanded läbi soojuse juhtimise ühelt objektilt teisele on tehtud ilma liikumiseta; soojus edastatakse ühest molekulist teise. Seda tüüpi soojusülekanne toimub ainult tahketes ainetes; Näide on kuuma pannu käepide. Soojuse ülekandmine kiirgusega hõlmab soojuse ülekandmist elektromagnetiliste lainete abil. Kiirguse näide on päikesevalgus; kui lained tabavad teisi osakesi, hakkavad nad vibreerima või kuumenema.