Was sind die 3 Wege der Wärmeübertragung?

Die Formen der Wärmeübertragung Sie können durch Strahlung, Leitung und Konvektion sein. Wärme ist der Transfer von kinetischer Energie von einem Medium oder Objekt zu einem anderen oder von einer Energiequelle zu einem Medium oder Objekt.

Die Standardeinheit der Wärme im Internationalen Einheitensystem (SI) ist die Kalorie (cal), dh die Menge an Energieübertragung, die erforderlich ist, um die Temperatur von einem Gramm reinen Flüssigwassers um ein Grad Celsius zu erhöhen, solange die Die Wassertemperatur liegt über dem Gefrierpunkt und unter dem Siedepunkt.

Manchmal wird die Kilokalorie (kcal) als eine Wärmeeinheit angegeben; und mit weniger Gebrauch die British Thermal Unit (BTU). Dies ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von einem Pfund reinen flüssigen Wassers um ein Grad Fahrenheit zu erhöhen.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Wärmeübertragung stattfindet, um das thermische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Wärmeübertragung tritt auf, um dieses Prinzip beizubehalten, wenn ein Objekt eine andere Temperatur als ein anderes Objekt oder seine Umgebung hat.

Vielleicht interessiert es Sie Was sind thermometrische Waagen?

Index

• 1 Fahren
• 2 Konvektion
• 3 Strahlung
• 4 Referenzen

Fahren

Wenn die Materialteilchen in direktem Kontakt stehen, wird die Wärme durch Wärmeleitung übertragen. Angrenzende Atome höherer Energie schwingen gegeneinander, wodurch die höchste Energie auf die niedrigste Energie oder die höhere Temperatur auf eine niedrigere Temperatur übertragen wird.

Das heißt, Atome höherer Intensität und höherer Wärme werden vibrieren und die Elektronen in Bereiche geringerer Intensität und niedrigerer Wärme verschieben.

Fluide und Gase sind weniger leitfähig als Feststoffe (Metalle sind die besten Leiter), da sie weniger dicht sind, was bedeutet, dass ein größerer Abstand zwischen den Atomen besteht.

Bei der Wärmeleitung findet die Wärmeübertragung ohne Massenvermischung statt. Die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung durch Wärmeleitung wird durch das Fourier-Gesetz der Wärmeleitung bestimmt.

Die Leitung ist, wie Wärme zwischen zwei festen Objekten fließt, die unterschiedliche Temperaturen haben und sich berühren (oder zwischen zwei Teilen des gleichen festen Objekts, wenn sie unterschiedliche Temperaturen haben).

Ein praktisches Beispiel ist, barfuß auf einem Steinboden zu gehen, und Sie werden die Kälte spüren, weil die Wärme durch Wärmeleitung schnell aus dem Körper auf den Boden fließt.

Ein anderes Beispiel ist das Umrühren einer Suppentasse mit einem Metalllöffel, und bald wirst du einen hölzernen an seiner Stelle finden müssen: da die Hitze schnell entlang des Löffels fließt, indem du die heiße Suppe zu deinen Fingern bringst.

Konvektion

Die Übertragung von Wärme zwischen einer Oberfläche und einer Flüssigkeit oder einem Gas in Bewegung ist als Konvektion bekannt.

Wenn sich das Fluid oder Gas schneller bewegt, erhöht sich die konvektive Wärmeübertragung. Die Konvektionstypen sind natürliche Konvektion und erzwungene Konvektion.

Natürliche Konvektion ist, wenn die Bewegung der Flüssigkeit von den heißen Atomen in der Flüssigkeit herrührt, wo die heißen Atome nach oben zu den kühlsten Atomen in der Luft wandern und die Flüssigkeit sich unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten bewegt.

Zwangskonvektion ist, wo die Flüssigkeit gezwungen ist, auf der Oberfläche durch einen Ventilator, eine Pumpe oder eine andere externe Quelle zu wandern.

Bei der Konvektion wird Wärme durch eine kombinierte molekulare Diffusion und Massenströmung auf eine sich bewegende Flüssigkeit auf der Oberfläche übertragen, über die sie strömt.

Konvektion beinhaltet Leitung und Flüssigkeitsströmung. Die konvektive Wärmeübertragungsrate wird durch das Newtonsche Kühlgesetz bestimmt.

Konvektion ist der Hauptweg, auf dem Wärme durch Flüssigkeiten und Gase strömt. Ein Beispiel ist eine Pfanne mit einer kalten, flüssigen Suppe auf den Herd zu stellen und die Flamme anzuzünden. Die Suppe in der Pfanne, die der Hitze am nächsten ist, erhitzt sich schnell und wird weniger dicht als die kalte Suppe oben.

Die heißeste Suppe steigt auf und die kälteste Suppe darüber fällt, um ihren Platz einzunehmen. Sehr bald gibt es eine Zirkulation von Wärme, die durch die Pfanne fließt. Nach und nach wärmt sich die ganze Pfanne auf.

Strahlung

Die Übertragung von Wärme durch den leeren Raum wird als Strahlung bezeichnet. Es gibt keine notwendigen Mittel in dieser Form der Wärmeübertragung; Strahlung funktioniert sogar durch ein perfektes Vakuum. Zum Beispiel durchläuft die Energie der Sonne das Vakuum des Weltraums, bevor die Wärmeübertragung die Erde erwärmt.

Bei der Strahlung wird Wärme in Form von Strahlungsenergie oder Wellenbewegung von einem Körper auf einen anderen Körper übertragen. Es gibt keine Möglichkeit für Strahlung. Die Rate der Wärmestrahlung, die von einer Oberfläche bei einer thermodynamischen Temperatur emittiert werden kann, basiert auf dem Stefan-Boltzmann-Gesetz.

Strahlung ist die dritte Hauptform, in der sich Wärme ausbreitet. Die Leitung trägt Wärme durch Festkörper; Konvektion transportiert Wärme durch Flüssigkeiten und Gase; Aber Strahlung kann Wärme durch den leeren Raum transportieren, sogar durch totales Vakuum.

Fast alles, was auf der Erde getan wird, wird durch die Sonnenstrahlung angetrieben, die von der Sonne durch die dunkle und leere Dunkelheit des Weltraums auf den Planeten ausgestrahlt wird. Aber es gibt auch eine Menge Wärmestrahlung auf der Erde.

Ein Beispiel ist, in der Nähe eines Holzfeuers knusprig zu sitzen und die Wärme nach außen strahlen zu spüren und die Wangen zu verbrennen.

Es ist nicht in Kontakt mit dem Feuer, so dass die Wärme nicht durch Leitung ankommt und wenn es draußen ist, ist die Konvektion wahrscheinlich nicht ausreichend vorherrschend.

Stattdessen wird die gesamte Wärme, die Sie fühlen, durch Strahlung in geraden Linien mit Lichtgeschwindigkeit transportiert, getragen von einer Art von Elektromagnetismus, der Infrarotstrahlung genannt wird.

Referenzen

1. Reddy, V. (2017). "Modi der Wärmeübertragung". Von me-mechanicalengineering.com abgerufen.
2. Redaktionsteam des PHYSICS CLASSROOM. (2016). "Methoden der Wärmeübertragung" Von physicsclassroom.com abgerufen.
3. Rouse, M. (2009). "Hitze." Von whatis.techtarget.com abgerufen.
4. Neese, B. (2017). "Drei Arten von Wärmeübertragungen". Von scening.com abgerufen.
5. Meng, A & Meng, H. (2017). "Drei Methoden der Wärmeübertragung: Leitung, Konvektion und Strahlung". Von vtaide.com wiederhergestellt.
6. Ipac Redakteur. (2017). "Wie geht Wärme?" Wiederhergestellt von coolcosmos.ipac.caltech.edu.
7. Edinformatics Redakteursteam. (2003). "Wie wird Wärme übertragen? Leitung - Konvektion - Strahlung ". Wiederhergestellt von edinformatics.com.