Hebu tuzungumze kuhusu uhamishaji joto ni nini. Neno hili linamaanisha mchakato wa uhamisho wa nishati katika suala. Inaangaziwa kwa utaratibu changamano, unaofafanuliwa na mlingano wa joto.
Aina za uhamishaji joto
Uhamisho wa joto umeainishwa vipi? Upitishaji joto, upitishaji joto, mionzi ni njia tatu za uhamishaji nishati ambazo zipo katika asili.
Kila moja ina sifa zake bainifu, vipengele, matumizi katika teknolojia.
Mwengo wa joto
Kiasi cha joto kinaeleweka kama jumla ya nishati ya kinetiki ya molekuli. Zinapogongana, zina uwezo wa kuhamisha sehemu ya joto lao kwenye chembe za baridi. Ubadilishaji joto huonyeshwa kwa wingi katika vitu vibisi, ambavyo si vya kawaida kabisa kwa vimiminiko, si kawaida kabisa kwa dutu zenye gesi.
Kama mfano unaothibitisha uwezo wa vitu vizito kuhamisha joto kutoka eneo moja hadi jingine, zingatia jaribio lifuatalo.
Ukitengeneza vitufe vya chuma kwenye waya wa chuma, kisha ulete mwisho wa waya kwenye taa ya roho inayowaka, hatua kwa hatua vibonye vitaanza kuanguka kutoka kwayo. Inapokanzwa, molekuli huanza kusonga kwa kasi zaidi, mara nyingi zaidikugongana na kila mmoja. Ni chembe hizi ambazo hutoa nishati na joto lao kwa mikoa yenye baridi. Ikiwa vimiminika na gesi hazitoi joto la kutosha kwa haraka, hii husababisha kuongezeka kwa kasi kwa kiwango cha joto katika eneo la joto.
Mionzi ya joto
Kujibu swali la ni aina gani ya uhamishaji joto unaoambatana na uhamishaji wa nishati, ni muhimu kuzingatia njia hii mahususi. Uhamisho wa radiant unahusisha uhamisho wa nishati kwa mionzi ya umeme. Lahaja hii inazingatiwa kwa joto la 4000 K na inaelezewa na usawa wa upitishaji wa joto. Mgawo wa kunyonya hutegemea muundo wa kemikali, halijoto, msongamano wa gesi fulani.
Uhamisho wa joto wa hewa una kikomo fulani, pamoja na ongezeko la mtiririko wa nishati, gradient ya joto huongezeka, mgawo wa kunyonya huongezeka. Baada ya thamani ya kinyumeo cha halijoto kuzidi kipenyo cha adiabatiki, upitishaji utafanyika.
Uhamisho wa joto ni nini? Huu ni mchakato halisi wa kuhamisha nishati kutoka kwa kitu moto hadi kwa baridi kwa kugusa moja kwa moja au kupitia kizigeu kinachotenganisha nyenzo.
Ikiwa miili ya mfumo sawa ina halijoto tofauti, basi mchakato wa uhamishaji nishati hutokea hadi usawa wa thermodynamics utakapowekwa kati yao.
Vipengele vya kuhamisha joto
Uhamisho wa joto ni nini? Je, ni sifa gani za jambo hili? Huwezi kuacha kabisa, unaweza tukupunguza kasi yake? Je, uhamisho wa joto hutumiwa katika asili na teknolojia? Ni uhamishaji wa joto unaoambatana na kuashiria matukio mengi ya asili: mageuzi ya sayari na nyota, michakato ya hali ya hewa kwenye uso wa sayari yetu. Kwa mfano, pamoja na kubadilishana kwa wingi, mchakato wa uhamisho wa joto unakuwezesha kuchambua baridi ya evaporative, kukausha, kuenea. Hutekelezwa kati ya wabebaji wawili wa nishati ya joto kupitia ukuta dhabiti, ambao hufanya kazi kama kiunganishi kati ya miili.
Uhamisho wa joto katika asili na teknolojia ni njia ya kubainisha hali ya mwili binafsi, kuchanganua sifa za mfumo wa thermodynamic.
Sheria ya Wanne
Inaitwa sheria ya upitishaji joto, kwa sababu inaunganisha jumla ya nguvu za upotevu wa joto, tofauti ya halijoto na eneo la sehemu ya msalaba ya bomba la parallele, urefu wake, na pia na mgawo wa upitishaji wa joto. Kwa mfano, kwa utupu, kiashiria hiki ni karibu sifuri. Sababu ya jambo hili ni mkusanyiko wa chini wa chembe za nyenzo katika utupu unaoweza kubeba joto. Licha ya kipengele hiki, katika utupu kuna tofauti ya uhamisho wa nishati na mionzi. Fikiria matumizi ya uhamisho wa joto kwa misingi ya thermos. Kuta zake zinafanywa mara mbili ili kuongeza mchakato wa kutafakari. Hewa hutolewa kati yao, huku ikipunguza upotezaji wa joto.
Convection
Kujibu swali la uhamishaji joto ni nini, zingatia mchakato wa uhamishaji joto katika vimiminikaau katika gesi kwa kuchanganya kwa hiari au kwa kulazimishwa. Katika kesi ya convection ya kulazimishwa, harakati ya suala husababishwa na hatua ya nguvu za nje: vile vya shabiki, pampu. Chaguo sawa hutumika katika hali ambapo upitishaji wa asili haufanyi kazi.
Mchakato wa asili huzingatiwa katika hali hizo wakati, kwa kukanza kwa kutofautiana, tabaka za chini za dutu hii hupashwa joto. Uzito wao hupungua, huinuka. Tabaka za juu, kinyume chake, baridi chini, kuwa nzito, na kuzama chini. Zaidi ya hayo, mchakato huo unarudiwa mara kadhaa, na wakati wa kuchanganya, kujipanga ndani ya muundo wa vortices huzingatiwa, kimiani ya kawaida huundwa kutoka kwa seli za convection.
Kwa sababu ya msongamano wa asili, umbo la mawingu, kunyesha kwa mvua na mabamba ya maji husogea. Ni kwa msukumo ambapo chembechembe huundwa kwenye Jua.
Matumizi sahihi ya uhamishaji joto huhakikisha upotezaji wa joto wa chini zaidi, matumizi ya juu zaidi.
Kiini cha ubadilishaji
Ili kuelezea upitishaji, unaweza kutumia sheria ya Archimedes, pamoja na upanuzi wa joto wa vitu vikali na vimiminika. Wakati joto linapoongezeka, kiasi cha kioevu huongezeka na wiani hupungua. Chini ya ushawishi wa nguvu ya Archimedes, kioevu chepesi (kilichopashwa) huelekea juu, na tabaka baridi (mnene) huanguka chini, kikiongezeka joto polepole.
Kioevu kinapopashwa joto kutoka juu, kioevu chenye joto hubakia katika nafasi yake ya asili, kwa hivyo hakuna mpitisho unaozingatiwa. Hivi ndivyo mzunguko unavyofanya kazimaji, ambayo yanafuatana na uhamisho wa nishati kutoka maeneo ya joto hadi maeneo ya baridi. Katika gesi, upitishaji hutokea kulingana na utaratibu sawa.
Kwa mtazamo wa halijoto, upitishaji joto huzingatiwa kama kibadala cha uhamishaji joto, ambapo uhamishaji wa nishati ya ndani hutokea kwa mtiririko tofauti wa vitu vilivyopashwa joto isivyo sawa. Jambo kama hilo hutokea katika asili na katika maisha ya kila siku. Kwa mfano, radiators za kupasha joto huwekwa kwa urefu wa chini kabisa kutoka sakafu, karibu na dirisha.
Hewa baridi huwashwa na betri, kisha huinuka hatua kwa hatua, ambapo huchanganyikana na hewa baridi inayoshuka kutoka dirishani. Upitishaji hupelekea kuweka halijoto sawa katika chumba.
Miongoni mwa mifano ya kawaida ya mkondo wa angahewa ni upepo: monsuni, upepo. Hewa inayopasha joto juu ya baadhi ya vipande vya Dunia hupoa juu ya vingine, kwa sababu hiyo inazunguka, unyevu na nishati huhamishwa.
Vipengele vya upitishaji asilia
Inaathiriwa na mambo kadhaa kwa wakati mmoja. Kwa mfano, kasi ya upitishaji wa asili huathiriwa na harakati za kila siku za Dunia, mikondo ya bahari na topografia ya uso. Ni upitishaji ambao ndio msingi wa kutoka kutoka kwa mashimo ya volcano na mabomba ya moshi, uundaji wa milima, kupanda kwa ndege mbalimbali.
Kwa kumalizia
Mionzi ya joto ni mchakato wa sumakuumeme na wigo endelevu, ambao hutolewa na mada, hutokea kutokana na nishati ya ndani. Ili kufanya mahesabu ya mionzi ya joto, inFizikia hutumia modeli ya mtu mweusi. Eleza mionzi ya joto kwa kutumia sheria ya Stefan-Boltzmann. Nguvu ya mionzi ya mwili kama huo inalingana moja kwa moja na eneo la uso na joto la mwili, ikichukuliwa hadi nguvu ya nne.
Mwengo wa joto unawezekana katika vyombo vyovyote ambavyo vina mgawanyo wa halijoto usio sawa. Kiini cha jambo hilo ni mabadiliko katika nishati ya kinetic ya molekuli na atomi, ambayo huamua joto la mwili. Katika baadhi ya matukio, upitishaji joto huzingatiwa uwezo wa kiasi wa dutu fulani kuendesha joto.
Michakato mikubwa ya ubadilishanaji wa nishati ya joto sio tu upashaji joto wa uso wa dunia kwa mionzi ya jua.
Mikondo mikali ya mkondo katika angahewa ya dunia ina sifa ya mabadiliko ya hali ya hewa katika sayari nzima. Kukiwa na tofauti za hali ya joto katika angahewa kati ya maeneo ya polar na ikweta, mtiririko wa mikondo hutokea: mikondo ya ndege, pepo za kibiashara, pande za baridi na joto.
Kuhamishwa kwa joto kutoka kwenye kiini cha dunia hadi kwenye uso husababisha milipuko ya volkeno, kutokea kwa gia. Katika maeneo mengi, nishati ya jotoardhi hutumika kuzalisha umeme, joto katika makazi na majengo ya viwanda.
Ni joto ambalo huwa mshiriki wa lazima katika teknolojia nyingi za uzalishaji. Kwa mfano, usindikaji na kuyeyusha metali, utengenezaji wa chakula, usafishaji wa mafuta, uendeshaji wa injini - yote haya yanafanywa tu mbele ya nishati ya joto.
