• Hvad er varmeoverførsel?
• Kørsel
• Konvektion
• Stråling
• Isolatorer og strålingsbarrierer
• Måleenheder for varmeoverførsel

Vi forklarer, hvad varmeoverførsel er, og hvordan det sker ved ledning, konvektion og stråling. Desuden isolatorer og tiltag.

Varme overføres altid fra højere til lavere temperatursystemer.

Hvad er varmeoverførsel?

Det kaldes varmeoverførsel, varmeoverførsel eller varmeoverførsel. varme tilfysiske fænomen som består af overførsel af varmeenergi fra et medie til et andet.

Dette sker, når tosystemer der er anderledestemperaturer bringes i kontakt, hvilket tillader strømmen af ​​energi fra punktet med højeste temperatur til den laveste, indtil den når atermisk ligevægt, hvor temperaturerne udlignes.

Varmeoverførselsprocessen er ustoppelig (den kan ikke stoppes), selvom den kan bremses (den kan bremses), ved hjælp af stænger og isolatorer. Men så længe der er forskel på varme i univers, vil varmen have tendens til at overføres gennem de tilgængelige medier. Afhængigt af dem kan overførslen ske i tre tilstande: ledning, konvektion og stråling.

Kørsel

Varmeledning bruges ofte til madlavning.

Ledning kaldes overførsel af varme gennem direkte kontakt mellem partiklerne af et materiale og partiklerne i et andet, uden at overføre stof mellem legemerne. Forekommer i alle aggregeringstilstande: solid, væske eller gasformig, selvom konvektion i de to sidstnævnte sædvanligvis foretrækkes.

Mængden af ​​varme, der overføres gennem ledning, bestemmes af Fouriers lov, ifølge hvilken hastigheden af ​​varmeoverførsel gennem et legeme er proportional med den temperaturgradient, der findes i det.

Et simpelt eksempel ses i et elektrisk komfur: Brænderen opvarmes ved virkningen af ​​elektriske modstande, og den varme overføres ved ledning til gryden, som vi afsætter på den, og til gengæld vil gryden gøre det samme med mad hvad skal vi lave mad.

Det sker også, når vi ved et uheld rører ved den varme pande med hånden: varmen overføres til vores hud ved kontakt, hvilket forårsager en forbrænding.

Konvektion

Hvis to væsker blandes, overfører den ene med den højeste temperatur varme til den anden.

Konvektion ligner ledning, bortset fra at det forekommer i tilfælde, hvor en væske modtager varme og bevæger sig for at overføre den i et rum, hvor den er indeholdt. Konvektion er transport af varme ved hjælp af bevægelse af en væske, det være sig gasformig eller flydende.

Denne overførsel sker i de vilkår, der er angivet af Newtons lov om afkøling, som siger, at et legeme mister sin varme med en hastighed, der er proportional med forskellen i temperatur mellem kroppen og dens omgivelser.

Et tydeligt eksempel på dette opstår, når vi opvarmer vand i en beholder. Den varme, der overføres ved ledning fra beholderen til væsken, vil opvarme de dele, der er i direkte kontakt med den, hvilket vil stige og tvinge andre kolde dele af væsken til at tage deres plads, og dermed opvarme beholderen jævnt. Vand.

Stråling

Stråling kan forekomme gennem luft og endda i et vakuum.

Den sidste type varmeoverførsel er også den eneste, der kan forekomme i fravær af kontakt og derfor også af et fysisk medium, det vil sige i et vakuum.

Dette skyldes, at dets oprindelse er i den termiske bevægelse af partikler fyldt medstof, som udløser emission af elektromagnetiske partikler, dvs. af termisk stråling, hvis intensitet afhænger af dens temperatur og længde bølgeformen af ​​den betragtede stråling.

Generelt udsender legemer i denne situation ultraviolet stråling, men fra visse temperaturer kan de udsende stråling i det synlige spektrum, dvs. lys. Mængden af ​​varme, der udstråles på denne måde, kan bestemmes af Stefan-Boltzmann-loven.

Hver dag observerer vi det bedste eksempel på termisk stråling: den Sol. På trods af at være 149,6 millioner kilometer fra vores planet, er Solens temperatur så høj, at den udstråler enorme mængder lys og varme ud i rummet.

Begge ting når jordoverfladen og de holder det varmt og oplyst, med bølgelængder, der spænder fra ultraviolet til infrarødt, åbenbart gennem hele det synlige spektrum.

Isolatorer og strålingsbarrierer

Isolatorer gør det muligt at holde temperaturen inde i et hus stabil.

Som vi har sagt, kan varmeoverførslen ikke forhindres, men den kan bremses ved brug af visse og bestemte materialer. Det skyldes, at alle materialer overfører varme på den ene eller anden måde, men ikke med samme hastighed eller med samme lethed.

Dem, der overfører det hurtigt og effektivt, kaldes termiske ledere. Tværtimod kaldes dem, der gør det langsomt og møjsommeligt, termiske isolatorer (ledning og konvektion) eller barrierer (stråling).

Et tydeligt eksempel på isoleringsmaterialer er dem, der udgør en termokande, som gør det muligt at holde en varm eller kold væske i længere tid ved at bremse dens varmeudveksling med miljø.

Måleenheder for varmeoverførsel

Ifølge ham Internationalt målesystem, det ledningsevne af en krop er udtrykt i joule (J), som for job og Energi. Der er dog andre almindeligt anvendte enheder til at måle varmeoverførsel:

• Kilokalorier (Kcal). EN kalorie er defineret som mængden af ​​varme, der kræves for at hæve i en grader celsius temperaturen på et gram vand. Det er et mål, der ofte bruges i ernæring til at måle kemisk energi indeholdt i fødevarer. En kilokalorie svarer til 1000 kalorier.
• BTU (fra engelsk Britisk termisk enhed eller britisk termisk enhed). Det er defineret som den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et pund vand med en grad Fahrenheit, hvilket svarer til 252 kalorier. Denne målestok er almindeligt anvendt i engelsktalende lande, hovedsageligt Storbritannien og USA.