Cilat janë llojet e transferimit të nxehtësisë?

Transferimi i nxehtësisë në natyrë lejon që universi të ekzistojë në formën në të cilën ne të gjithë jemi mësuar. Është e vështirë të thuhet se si do të duket bota, procesi i transferimit të nxehtësisë do të zhduket edhe për një moment. Le të bëjmë një vështrim më të afërt se cilat lloje të transferimit të nxehtësisë ekzistojnë dhe çfarë nënkuptohet me këtë term.

Sipas përkufizimit të pranuar përgjithësisht, transferimi i nxehtësisë është një proces fizik në të cilin energjia termike shpërndahet në një mënyrë ose në një tjetër midis disa trupave me shkallë të ndryshme të ngrohjes. Procesi ndalet kur temperatura barazohet, ose, me fjalë të tjera, kur arrihet ekuilibri termodinamik.

Le të numërojmë cilat janë llojet themelore të transferimit të nxehtësisë: konvekcionet, përçueshmërinë e nxehtësisë, rrezatimin. Të gjitha varietetet e tjera të mundshme janë një kombinim i dy ose më shumë metodave bazë. Kjo pikë duhet gjithmonë të merret parasysh.

Convection është i njohur për të gjithë që nga fëmijëria. Fjala shumë latine "convectio" nënkupton një transferim. Rrjedhimisht, kur kryhet konveksioni, transferimi i nxehtësisë kryhet nga rrjedhat e vetë substancës. Është karakteristike për gazrat dhe lëngjet, edhe pse ndodh ndonjëherë në disa materiale të rënda. Le të imagjinojmë një ditë të nxehtë të verës: mbi sipërfaqen e tokës së nxehtë është dukshëm një mjegull e lehtë - kjo shtrembërim shpjegohet nga rrymat e ajrit ngjitës. Me efektin e ngrohjes të rrezeve të diellit fillon procesi i barazimit të temperaturës së sipërfaqes së tokës dhe ajrit: toka komunikon energjinë termike me shtresat e ulëta të atmosferës (kjo është një mekanizëm i përzier i transferimit të nxehtësisë), i cili ngrihet dhe zëvendësohet me masa të ftohta të ajrit. Ja një shembull tjetër: vendosni reboiler në një enë me ujë dhe kthejeni atë në. Me vëzhgim të afërt, lëvizja e rrjedhave të ujit është e dukshme. Masat e nxehta janë zhvendosur nga burimi i nxehtësisë dhe në vendin e tyre vijnë ato të ftohta.

Çfarë mund të jetë më mirë se një bisedë interesante mbi një filxhan çaji të nxehtë në një mbrëmje të ftohtë të dimrit? Në të njëjtën kohë, mjafton të shkëpusësh vetveten për një çast dhe të mbash buzën e një lugë metalike për të shpejt ta tërheqësh dorën, duke shmangur djegien. Arsyeja është e thjeshtë - disa lloje të transferimit të nxehtësisë shumë shpejt nxehen lugët metalike në temperaturën e ujit në kupë. Ne po flasim për përçueshmëri të ngrohjes. Situata në të cilat mund të takoheni me këtë lloj transferimi të nxehtësisë, një sasi të madhe. Le të japim një përkufizim: Përçueshmëria termike është transferimi i energjisë së ngrohjes nga një pjesë më e nxehtë e trupit në një të ftohtë me anë të grimcave që përbëjnë trupin (elektronet, atomet, molekulat). Një rast i veçantë është transferimi i nxehtësisë ndërmjet objekteve të ndryshme në kontakt. Materialet e ndryshme kanë përçueshmëri të ndryshme termike. Pra, nëse ngrohni një fund të një shule druri, atëherë e dyta do të jetë e ftohtë. Por nëse bëni një eksperiment të tillë me një shufër metali, rezultati do të jetë e kundërta. Ky ndryshim është për shkak të ndryshimit në strukturën e brendshme të materialeve.

Duke marrë parasysh llojet e transferimit të nxehtësisë, nuk mund të mos përmendim transferimin e nxehtësisë nga rrezatimi. Burimi i nxehtësisë gjeneron valë elektromagnetike me një gjatësi vale deri në 1000 μm (pjesa infra të kuqe e spektrit). Intensiteti i fluksit rrezatues dhe temperatura e trupit të nxehtë janë në korrelacion të drejtpërdrejtë. Për të kuptuar se si rrezatimi transferon nxehtësinë, mjafton të zhvillohet një eksperiment i vogël - për të ndezur një zjarr dhe për të vendosur një xhami transparente midis vetes dhe zjarrit. Përkundër pengesës, nxehtësia do të vazhdojë të transmetohet. Ose shikoni në cat, e cila në dimër shtrihet në dritareje nën diell, basking. Është e thjeshtë - në këto shembuj, energjia termike transmetohet nga rrezatimi. Një nga karakteristikat e kësaj metode të transferimit të nxehtësisë është pavarësia nga mediat e ndërmjetme. Nëse, gjatë konvekcionit, transferimi kryhet nga vetë substanca (gaz), dhe në rastin e përçueshmërisë termike - nga grimcat, rrezatimi nuk ka nevojë për "ndërmjetës". Kështu, Dielli transferon nxehtësinë e tij përmes vakuumit pikërisht përmes rrezatimit.