science >> Wetenschap >  >> Chemie

Drie soorten warmteoverdrachten

Warmteoverdracht neemt een veld in beslag dat een breed scala aan functies omvat, van de eenvoudige processen van objecten verwarmen en koelen tot geavanceerde thermodynamische concepten in de thermische fysica. Om t

Wanneer deeltjes materie in direct contact zijn, warmte overdrachten door middel van geleiding. De aangrenzende atomen van hogere energie trillen tegen elkaar, waardoor de hogere energie wordt overgebracht naar de lagere energie, of hogere temperatuur naar lagere temperatuur. Dat wil zeggen dat atomen van hogere intensiteit en hogere warmte zullen trillen, waardoor de elektronen worden verplaatst naar gebieden met lagere intensiteit en lagere warmte. Vloeistoffen en gassen zijn minder geleidend dan vaste stoffen (metalen zijn de beste geleiders) vanwege het feit dat ze minder dicht zijn, wat betekent dat er een grotere afstand tussen atomen is.

Convectie Warmteoverdracht

Convectie beschrijft de warmteoverdracht tussen een oppervlak en een vloeistof of een gas in beweging. Naarmate het fluïdum of gas sneller reist, neemt de convectieve warmteoverdracht toe. Twee soorten convectie zijn natuurlijke convectie en geforceerde convectie. Bij natuurlijke convectie komt vloeiende beweging voort uit de hete atomen in het fluïdum, waar de hete atomen omhoog bewegen naar de koelere atomen in de lucht - het fluïdum beweegt onder invloed van de zwaartekracht. Voorbeelden hiervan zijn de stijgende wolken sigarettenrook of warmte van de motorkap van een auto die omhoog gaat. Bij geforceerde convectie wordt de vloeistof gedwongen om over het oppervlak te bewegen door een ventilator of pomp of een andere externe bron.

Warmteoverdracht en straling

Straling (niet te verwarren met thermische straling) verwijst naar de overdracht van warmte door de lege ruimte. Deze vorm van warmteoverdracht vindt plaats zonder een tussenliggend medium; straling werkt zelfs in en door een perfect vacuüm. Bijvoorbeeld, energie van de zon reist door het vacuüm van de ruimte voordat de overdracht van warmte de aarde verwarmt.

Warmteoverdracht vormt een integraal onderdeel van het onderwijs in relevante onderwerpen, zoals in het curriculum van de chemische of werktuigbouwkunde . Productie en HVAC (verwarming, ventilatie en luchtkoeling) zijn voorbeelden van industrieën die sterk afhankelijk zijn van thermodynamica en principes van warmteoverdracht. Thermische wetenschap en thermische fysica zijn hogere onderwijsgebieden die zich bezighouden met warmteoverdracht.