Nishati ya joto ni neno tunalotumia kuelezea kiwango cha shughuli ya molekuli katika kitu. Kuongezeka kwa msisimko, kwa njia moja au nyingine, kunahusishwa na ongezeko la joto, wakati katika vitu baridi, atomi husogea polepole zaidi.
Mifano ya uhamishaji joto inaweza kupatikana kila mahali - katika asili, teknolojia na maisha ya kila siku.
Mifano ya uhamishaji joto
Mfano mkubwa zaidi wa uhamishaji joto ni jua, ambalo hupasha joto sayari ya Dunia na kila kitu kilichomo. Katika maisha ya kila siku, unaweza kupata chaguzi nyingi zinazofanana, kwa maana ndogo sana ya kimataifa. Kwa hivyo, ni ipi baadhi ya mifano ya uhamishaji joto katika maisha ya kila siku?
Hizi hapa ni baadhi yake:
- Jiko la gesi au la umeme na, kwa mfano, kikaangio cha kukaangia mayai.
- Nishati za magari kama vile petroli hutoa nishati ya joto kwenye injini.
- Kibaniko kilichojumuishwa hugeuza kipande cha mkate kuwa toast. Inahusishwa na radiantnishati ya joto ya toast, ambayo huchota unyevu kutoka kwa mkate na kuifanya kuwa crispy.
- Kikombe cha moto cha kakao mvuke hupasha moto mikono.
- Mwali wowote, kuanzia miali ya kiberiti hadi mioto mikubwa ya misitu.
- Barafu inapowekwa kwenye glasi ya maji, nishati ya joto kutoka kwenye maji huyayeyusha, yaani, maji yenyewe ni chanzo cha nishati.
- Radia au mfumo wa kuongeza joto nyumbani mwako hutoa joto wakati wa miezi mirefu ya baridi kali.
- Tanuri za kawaida ni vyanzo vya kupitisha chakula, kwa sababu hiyo vyakula vilivyowekwa humo huwashwa moto na mchakato wa kupika huanza.
- Mifano ya uhamishaji joto inaweza kuzingatiwa katika mwili wako mwenyewe, ukichukua kipande cha barafu mkononi mwako.
- Nishati ya joto iko hata ndani ya paka, ambayo inaweza kupasha joto magoti ya mmiliki.
Joto ni mwendo
Mtiririko wa joto unaendelea kudumu. Njia kuu za maambukizi yao zinaweza kuitwa mkataba, mionzi na uendeshaji. Hebu tuangalie dhana hizi kwa undani zaidi.
Uendeshaji ni nini?
Labda, wengi wamegundua zaidi ya mara moja kwamba katika chumba kimoja hisia za kugusa sakafu zinaweza kuwa tofauti kabisa. Ni nzuri na ya joto kutembea kwenye carpet, lakini ikiwa unaingia bafuni na miguu wazi, baridi inayoonekana mara moja hutoa hisia ya furaha. Sio mahali ambapo kuna joto chini ya sakafu.
Kwa hivyo kwa nini sehemu ya vigae inagandisha? Yote ni kwa sababuconductivity ya mafuta. Ni moja ya aina tatu za uhamisho wa joto. Wakati vitu viwili vya halijoto tofauti vinapogusana, nishati ya joto itapita kati yao. Mifano ya uhamisho wa joto katika kesi hii ni pamoja na yafuatayo: kushikilia sahani ya chuma, mwisho wa pili ambao umewekwa juu ya moto wa mshumaa, baada ya muda, unaweza kuhisi kuchoma na maumivu, na kwa sasa unagusa chuma. mpiko wa sufuria ya maji yanayochemka, unaweza kuungua.
Vipengele vya utendaji
Utendaji mzuri au mbaya hutegemea mambo kadhaa:
- Aina na ubora wa nyenzo ambazo vitu hivyo vimetengenezwa.
- Eneo la uso wa vitu viwili vinapogusana.
- Tofauti ya halijoto kati ya vitu viwili.
- Unene na ukubwa wa vitu.
Katika umbo la mlingano, inaonekana kama hii: Kasi ya uhamishaji joto hadi kwa kitu ni sawa na upitishaji joto wa nyenzo ambayo kitu kimetengenezwa, mara eneo la uso kwenye mguso, mara tofauti ya joto. kati ya vitu viwili, na kugawanywa na unene wa nyenzo. Ni rahisi.
Mifano ya utendakazi
Uhamisho wa moja kwa moja wa joto kutoka kwa kitu kimoja hadi kingine huitwa upitishaji, na vitu vinavyopitisha joto vizuri huitwa kondakta. Vifaa vingine na vitu havikabiliani vizuri na kazi hii, huitwa insulators. Hizi ni pamoja na mbao, plastiki, fiberglass na hata hewa. Kama unavyojua, vitenganishi havizuii mtiririko.joto, lakini punguza kwa urahisi hadi digrii moja au nyingine.
Convection
Aina hii ya uhamishaji joto, kama vile upitishaji joto, hutokea katika vimiminika na gesi zote. Unaweza kupata mifano hiyo ya uhamisho wa joto katika asili na katika maisha ya kila siku. Kioevu kinapoongezeka, molekuli zilizo chini hupata nishati na kusonga kwa kasi, na kusababisha kupungua kwa msongamano. Molekuli za kimiminika vuguvugu huanza kusogea juu huku kipoezaji (kioevu mnene) kikianza kuzama. Baada ya molekuli za baridi kufikia chini, hupokea tena sehemu yao ya nishati na tena huwa juu. Mzunguko unaendelea mradi tu kuna chanzo cha joto chini.
Mifano ya uhamishaji joto katika asili inaweza kutolewa kama ifuatavyo: kwa msaada wa burner iliyo na vifaa maalum, hewa ya joto, kujaza nafasi ya puto, inaweza kuinua muundo mzima kwa urefu wa juu wa kutosha, jambo ni. hiyo hewa yenye joto ni nyepesi kuliko hewa baridi.
Mionzi
Unapokaa mbele ya moto, unapata joto na joto litokalo humo. Kitu kimoja kinatokea ikiwa unaleta kiganja chako kwenye balbu ya taa inayowaka bila kuigusa. Pia utasikia joto. Mifano kubwa zaidi ya uhamisho wa joto katika maisha ya kila siku na asili huongozwa na nishati ya jua. Kila siku, joto la jua hupitia kilomita milioni 146 za nafasi tupu hadi kwenye Dunia yenyewe. Ni nguvu inayoongoza nyuma ya aina zote na mifumo ya maisha iliyopo kwenye sayari yetu leo. Bila njia hii ya maambukizi, tungekuwa katika matatizo makubwa, na ulimwengu haungekuwa sawa na sisi.tunamfahamu.
Mionzi ni uhamishaji wa joto kwa kutumia mawimbi ya sumakuumeme, iwe mawimbi ya redio, infrared, eksirei, au hata mwanga unaoonekana. Vitu vyote hutoa na kunyonya nishati ya mionzi, ikiwa ni pamoja na mtu mwenyewe, lakini sio vitu vyote na vitu vinavyoweza kukabiliana na kazi hii kwa usawa. Mifano ya uhamisho wa joto katika maisha ya kila siku inaweza kuchukuliwa kwa kutumia antenna ya kawaida. Kama sheria, kile kinachoangaza vizuri pia ni nzuri katika kunyonya. Ama Dunia, inapokea nishati kutoka kwa jua, na kisha kuirudisha kwenye nafasi. Nishati hii ya mionzi inaitwa mionzi ya dunia, na ndiyo inayowezesha uhai kwenye sayari.
Mifano ya uhamishaji joto katika asili, maisha ya kila siku, teknolojia
Usambazaji wa nishati, hasa ya joto, ni eneo la msingi la kujifunza kwa wahandisi wote. Mionzi huifanya Dunia kukaa na kutoa nishati mbadala ya jua. Convection ni msingi wa mechanics, ni wajibu wa mtiririko wa hewa katika majengo na kubadilishana hewa katika nyumba. Uendeshaji hukuruhusu kuwasha sufuria kwa kuiwasha tu.
Mifano mingi ya uhamishaji joto katika teknolojia na asili ni dhahiri na inapatikana kote ulimwenguni. Karibu wote wana jukumu muhimu, haswa katika uwanja wa uhandisi wa mitambo. Kwa mfano, wakati wa kubuni mfumo wa uingizaji hewa wa jengo, wahandisi huhesabu uhamisho wa joto kutoka kwa jengo karibu na hilo, pamoja na uhamisho wa joto wa ndani. Kwa kuongeza, wao huchagua vifaa vinavyopunguza au kuongeza uhamisho wa joto.kupitia vipengele mahususi ili kuongeza ufanisi.
Uvukizi
Atomu au molekuli za kioevu (kama vile maji) zinapokabiliwa na kiasi kikubwa cha gesi, huwa na kuingia yenyewe katika hali ya gesi au kuyeyuka. Hii ni kwa sababu molekuli husogea kila mara katika mwelekeo tofauti kwa mwendo wa nasibu na hugongana. Wakati wa michakato hii, baadhi yao hupokea nishati ya kinetiki ya kutosha kujiondoa kutoka kwa chanzo cha joto.
Hata hivyo, si molekuli zote zina muda wa kuyeyuka na kuwa mvuke wa maji. Kila kitu kinategemea joto. Kwa hivyo, maji kwenye glasi yatayeyuka polepole zaidi kuliko kwenye sufuria iliyochomwa moto kwenye jiko. Maji yanayochemka huongeza sana nishati ya molekuli, ambayo nayo huharakisha mchakato wa uvukizi.
Dhana za kimsingi
- Upitishaji ni uhamishaji wa joto kupitia dutu kwa mguso wa moja kwa moja wa atomi au molekuli.
- Upitishaji ni uhamishaji wa joto kupitia mzunguko wa gesi (kama vile hewa) au kioevu (kama vile maji).
- Mionzi ni tofauti kati ya kiasi cha joto kinachofyonzwa na kuakisiwa. Uwezo huu unategemea sana rangi, vitu vyeusi hufyonza joto zaidi kuliko vitu vyepesi.
- Uvukizi ni mchakato ambao atomi au molekuli katika hali ya kioevu hupata nishati ya kutosha kuwa gesi au mvuke.
- Gesi za chafu ni gesi zinazonasa joto la jua katika angahewa ya Dunia, na kutoa gesi chafuzi. Athari. Kuna aina mbili kuu - mvuke wa maji na dioksidi kaboni.
- Vyanzo vya nishati mbadala ni rasilimali zisizo na kikomo ambazo hujaa haraka na kawaida. Hii ni pamoja na mifano ifuatayo ya uhamishaji joto katika asili na teknolojia: upepo na nishati ya jua.
- Mwengo wa joto ni kasi ambayo nyenzo hupitisha nishati ya joto kupitia yenyewe.
- Msawazo wa halijoto ni hali ambayo sehemu zote za mfumo ziko katika mpangilio sawa wa halijoto.
Matumizi ya vitendo
Mifano mingi ya uhamishaji joto katika asili na teknolojia (picha hapo juu) inaonyesha kuwa michakato hii inapaswa kuchunguzwa vyema na kutumika kwa manufaa. Wahandisi hutumia ujuzi wao wa kanuni za uhamisho wa joto, utafiti wa teknolojia mpya zinazohusishwa na matumizi ya rasilimali zinazoweza kurejeshwa na hazina uharibifu mdogo kwa mazingira. Jambo kuu ni kuelewa kwamba uhamishaji wa nishati hufungua uwezekano usio na kikomo wa suluhu za kihandisi na mengineyo.
