• Vad är värmeöverföring?
• Körning
• Konvektion
• Strålning
• Isolatorer och strålningsbarriärer
• Måttenheter för värmeöverföring

Vi förklarar vad värmeöverföring är och hur den sker genom ledning, konvektion och strålning. Dessutom isolatorer och åtgärder.

Värme överförs alltid från system med högre till lägre temperatur.

Vad är värmeöverföring?

Det kallas värmeöverföring, värmeöverföring eller värmeöverföring. värme tillfysiskt fenomen som består av överföring av värmeenergi från ett medium till ett annat.

Detta inträffar när tvåsystem som är olikatemperaturer sätts i kontakt, vilket tillåter flödet av energi från punkten med högsta temperatur till den lägsta, tills den når atermisk jämvikt, där temperaturerna utjämnas.

Värmeöverföringsprocessen är ostoppbar (den kan inte stoppas) även om den kan saktas ner (den kan saktas ner), med hjälp av stänger och isolatorer. Men så länge det är skillnad i värme i universum, kommer värmen att tendera att överföras genom det tillgängliga mediet. Beroende på dem kan nämnda överföring ske i tre lägen: ledning, konvektion och strålning.

Körning

Värmeledning används ofta för att laga mat.

Ledning kallas överföring av värme genom direkt kontakt mellan partiklarna i ett material och partiklarna i ett annat, utan att överföra materia mellan kropparna. Förekommer i alla aggregationstillstånd: fast, flytande eller gasformig, även om konvektion vanligtvis föredras i de två senare.

Mängden värme som överförs genom ledning bestäms av Fouriers lag, enligt vilken hastigheten för värmeöverföring genom en kropp är proportionell mot temperaturgradienten som finns i den.

Ett enkelt exempel ses i en elektrisk spis: brännaren värms upp av effekten av elektriska motstånd och den värmen överförs genom ledning till pannan som vi lägger på den och i sin tur kommer pannan att göra samma sak med mat vad ska vi laga.

Det händer också när vi av misstag vidrör den heta pannan med vår hand: värmen överförs till vår hud vid kontakt, vilket orsakar en brännskada.

Konvektion

Om två vätskor blandas, överför den ena med den högre temperaturen värme till den andra.

Konvektion liknar ledning, förutom att det inträffar i fall där en vätska tar emot värme och rör sig för att överföra den inom ett utrymme där den finns. Konvektion är transport av värme med hjälp av rörelse av en vätska, vare sig den är gasformig eller flytande.

Denna överföring sker i de termer som anges av Newtons lag om kylning, som säger att en kropp förlorar sin värme med en hastighet som är proportionell mot skillnaden i temperatur mellan kroppen och dess omgivning.

Ett tydligt exempel på detta uppstår när vi värmer vatten i en behållare. Värmen som överförs genom ledning från behållaren till vätskan kommer att värma de delar som är i direkt kontakt med den, vilket kommer att stiga upp och tvinga andra kalla delar av vätskan att ta sin plats, och därmed värma upp behållaren jämnt. Vatten.

Strålning

Strålning kan ske genom luft och även i vakuum.

Den sista typen av värmeöverföring är också den enda som kan ske i frånvaro av kontakt och därför även av ett fysiskt medium, det vill säga i ett vakuum.

Detta beror på att dess ursprung ligger i den termiska rörelsen partiklar laddad medmateria, som utlöser emission av elektromagnetiska partiklar, det vill säga termisk strålning, vars intensitet beror på dess temperatur och längd vågformen för den aktuella strålningen.

I allmänhet avger kroppar i denna situation ultraviolett strålning, men från vissa temperaturer kan de avge strålning i det synliga spektrumet, det vill säga ljus. Mängden värme som utstrålas på detta sätt kan bestämmas av Stefan-Boltzmann-lagen.

Varje dag observerar vi det bästa exemplet på termisk strålning: den Sol. Trots att det är 149,6 miljoner kilometer från vår planet, är solens temperatur så hög att den strålar ut enorma mängder ljus och värme ut i rymden.

Båda sakerna når land yta och de håller det varmt och upplyst, med våglängder som sträcker sig från ultraviolett till infrarött, uppenbarligen genom hela det synliga spektrumet.

Isolatorer och strålningsbarriärer

Isolatorer gör att temperaturen inne i ett hus kan hållas stabil.

Som vi har sagt kan värmeöverföringen inte förhindras, men den kan bromsas, genom användning av vissa och vissa material. Detta beror på att alla material överför värme på ett eller annat sätt, men inte i samma takt eller med samma lätthet.

De som överför det snabbt och effektivt kallas värmeledare. Tvärtom, de som gör det långsamt och mödosamt, kallas värmeisolatorer (ledning och konvektion) eller barriärer (strålning).

Ett tydligt exempel på isoleringsmaterial är de som utgör en termos, som gör att en varm eller kall vätska kan hållas under en längre tid genom att bromsa dess värmeväxling med miljö.

Måttenheter för värmeöverföring

Enligt honom Internationellt mätsystem, den ledningsförmåga av en kropp uttrycks i joule (J), som för jobb och den Energi. Det finns dock andra vanliga enheter för att mäta värmeöverföring:

• Kilokalorier (Kcal). A kalori definieras som mängden värme som krävs för att höja i en grader Celsius temperaturen på ett gram vatten. Det är ett mått som ofta används inom näring för att mäta kemisk energi som finns i livsmedel. En kilokalori motsvarar 1000 kalorier.
• BTU (från engelska Brittisk termisk enhet eller brittisk termisk enhet). Det definieras som mängden värme som krävs för att höja temperaturen på ett pund vatten med en grad Fahrenheit, vilket motsvarar 252 kalorier. Detta mått används ofta i engelsktalande länder, främst Storbritannien och USA.