Содержание
- Конвекционный теплообмен
- Конвекционные примеры
- Адвекционный теплообмен
- Примеры адвекции
- Другие виды теплопередачи
Если вы уже подобрали металлическую ручку сковороды, нагреваемой над огнем, вы испытали болезненный теплообмен. Существует четыре способа передачи тепла от одного объекта другому: проводимость, излучение, конвекция и адвекция. Тепло почти всегда течет от объекта с самой высокой температурой к самой низкой температуре, изменяя внутреннюю энергию двух во время процесса. Основным отличием конвекции от адвекции является направление обмена.
Конвекционный теплообмен
Конвекционная теплопередача включает в себя передачу тепла за счет движения частиц в среде. Эта среда должна быть газом или жидкостью, которая позволяет движение. Конвекция всегда передает тепло в вертикальной плоскости, и это движение вызвано изменениями плотности среды и, следовательно, плавучести. Нагретые частицы расширяются, уменьшая плотность; эти частицы затем становятся более динамичными, чем окружающие частицы, что заставляет их расти. По мере их подъема тепло передается на детали кулера, расположенные над ними.
Конвекционные примеры
Конвекционный теплообмен происходит при нагревании кастрюли с водой. Молекулы воды рядом с источником тепла расширяются. Это расширение уменьшает их плотность, и они начинают расти; это то, что заставляет воду кипеть в кастрюле. Атмосфера также является примером передачи тепла конвекцией. Когда воздушный пакет нагревается солнечной энергией - передача тепла излучением - воздушный пакет расширяется, уменьшая его плотность. Это увеличивает его плавучесть и вызывает его рост в атмосфере; это создает нестабильную атмосферу с вертикальным потоком воздуха.
Адвекционный теплообмен
Теплопередача адвекции отличается от теплопередачи тем, что движение тепла ограничено горизонтальной плоскостью. Этот тип переноса не зависит от изменений плотности, но требует внешней силы, такой как ветер или воздушные потоки, для вытеснения частиц из среды. Когда частицы движутся горизонтально в системах, которые теплее или холоднее, тепло передается.
Примеры адвекции
Основным примером адвекционного теплообмена является движение погодных фронтов. Эти фронты представляют массы холодного или горячего воздуха, перемещаемого горизонтально сквозь ветры на поверхности; когда эти воздушные массы находят воздух теплее или холоднее, тепло обменивается между системами. Океанские течения являются еще одним примером переноса тепла адвекцией. Вместо того, чтобы вертикально, потоки перемещают горячую или холодную воду в горизонтальных направлениях; поскольку эти воды взаимодействуют с более теплыми или более холодными участками воды, тепло обменивается между ними.
Другие виды теплопередачи
Остальные виды теплопередачи: проводимость и излучение. Передача тепла от одного объекта к другому осуществляется без движения; тепло передается от одной молекулы к другой. Этот тип теплопередачи происходит только в твердых телах; ручка горячей сковороды является примером. Передача тепла посредством излучения включает передачу тепла электромагнитными волнами энергии. Примером излучения является солнечный свет; когда волны ударяют другие частицы, они начинают вибрировать или нагреваться.