Energjia termike është termi që përdorim për të përshkruar nivelin e aktivitetit të molekulave në një objekt. Ngacmimi i shtuar, në një mënyrë apo tjetër, shoqërohet me një rritje të temperaturës, ndërsa në objektet e ftohta, atomet lëvizin shumë më ngadalë.
Shembuj të transferimit të nxehtësisë mund të gjenden kudo - në natyrë, teknologji dhe jetën e përditshme.
Shembuj të transferimit të nxehtësisë
Shembulli më i madh i transferimit të nxehtësisë është dielli, i cili ngroh planetin Tokë dhe gjithçka në të. Në jetën e përditshme, ju mund të gjeni shumë opsione të ngjashme, vetëm në një kuptim shumë më pak global. Pra, cilët janë disa shembuj të transferimit të nxehtësisë në jetën e përditshme?
Ja disa prej tyre:
- Sobë me gaz ose elektrike dhe, për shembull, një tigan për skuqjen e vezëve.
- Lëndët djegëse të automobilave si benzina i japin motorit energji termike.
- Tosteri i përfshirë e kthen një copë bukë në bukë. Ajo është e lidhur me rrezatuesenergjia termike e bukës, e cila nxjerr lagështinë nga buka dhe e bën atë krokante.
- Një filxhan i nxehtë me kakao në avull ngroh duart.
- Çdo flakë, nga flakët e shkrepëseve deri te zjarret masive të pyjeve.
- Kur vendoset akulli në një gotë me ujë, energjia termike nga uji e shkrin atë, pra vetë uji është burim energjie.
- Radatori ose sistemi i ngrohjes në shtëpinë tuaj ofron ngrohtësi gjatë muajve të gjatë e të ftohtë të dimrit.
- Furrat konvencionale janë burime konvekcioni, si rezultat i të cilave ushqimi i vendosur në to nxehet dhe fillon procesi i gatimit.
- Shembuj të transferimit të nxehtësisë mund të vërehen në trupin tuaj, duke marrë një copë akulli në dorë.
- Energjia termike është edhe brenda maces, e cila mund të ngrohë gjunjët e pronarit.
Nxehtësia është lëvizje
Rrjedhat e nxehtësisë janë në lëvizje të vazhdueshme. Mënyrat kryesore të transmetimit të tyre mund të quhen konventë, rrezatim dhe përçueshmëri. Le t'i shikojmë këto koncepte më në detaje.
Çfarë është përçueshmëria?
Ndoshta, shumë kanë vënë re më shumë se një herë se në të njëjtën dhomë ndjesitë nga prekja e dyshemesë mund të jenë krejtësisht të ndryshme. Është e këndshme dhe e ngrohtë të ecësh në tapet, por nëse futesh në tualet me këmbë zbathur, një freski e dukshme të jep menjëherë një ndjenjë gëzimi. Jo aty ku ka ngrohje nën dysheme.
Pra, pse ngrin sipërfaqja me pllaka? Është e gjitha sepsepërçueshmëri termike. Është një nga tre llojet e transferimit të nxehtësisë. Sa herë që dy objekte me temperatura të ndryshme janë në kontakt me njëri-tjetrin, energjia termike do të kalojë ndërmjet tyre. Shembujt e transferimit të nxehtësisë në këtë rast përfshijnë si më poshtë: mbajtja për një pllakë metalike, skaji tjetër i së cilës vendoset mbi flakën e një qiri, me kalimin e kohës mund të ndjeni djegie dhe dhimbje dhe në momentin që prekni hekurin. dorezën e një tenxhere me ujë të vluar, mund të digjeni.
Faktorët e përçueshmërisë
Përçueshmëria e mirë ose e keqe varet nga disa faktorë:
- Lloji dhe cilësia e materialit nga i cili janë bërë objektet.
- Sipërfaqja e dy objekteve në kontakt.
- Diferenca e temperaturës midis dy objekteve.
- Trashësia dhe madhësia e artikujve.
Në formën e ekuacionit, duket kështu: Shpejtësia e transferimit të nxehtësisë në një objekt është e barabartë me përçueshmërinë termike të materialit nga i cili është bërë objekti, shumëfishi i sipërfaqes në kontakt, shumëfishi i ndryshimit të temperaturës ndërmjet dy objekteve dhe ndahet sipas trashësisë së materialit. Është e thjeshtë.
Shembuj të përçueshmërisë
Transferimi i drejtpërdrejtë i nxehtësisë nga një objekt në tjetrin quhet përçueshmëri, dhe substancat që e përcjellin mirë nxehtësinë quhen përcjellës. Disa materiale dhe substanca nuk e përballojnë mirë këtë detyrë, ato quhen izolues. Këto përfshijnë dru, plastikë, tekstil me fije qelqi dhe madje edhe ajrin. Siç e dini, izolatorët në fakt nuk e ndalojnë rrjedhën.ngrohjes, por thjesht ngadalësoni atë në një shkallë ose në një tjetër.
Konveksion
Ky lloj transferimi i nxehtësisë, si konvekcioni, ndodh në të gjitha lëngjet dhe gazrat. Shembuj të tillë të transferimit të nxehtësisë mund të gjeni në natyrë dhe në jetën e përditshme. Ndërsa lëngu nxehet, molekulat në fund fitojnë energji dhe lëvizin më shpejt, duke rezultuar në një ulje të densitetit. Molekulat e lëngut të ngrohtë fillojnë të lëvizin lart ndërsa ftohësi (lëngu më i dendur) fillon të fundoset. Pasi molekulat e ftohta arrijnë në fund, ato përsëri marrin pjesën e tyre të energjisë dhe përsëri priren drejt majës. Cikli vazhdon për sa kohë që ka një burim nxehtësie në fund.
Shembuj të transferimit të nxehtësisë në natyrë mund të jepen si më poshtë: me ndihmën e një djegësi të pajisur posaçërisht, ajri i ngrohtë, duke mbushur hapësirën e një tullumbace, mund të ngrejë të gjithë strukturën në një lartësi mjaftueshëm të lartë, gjëja është se ajri i ngrohtë është më i lehtë se ajri i ftohtë.
Rrezatimi
Kur ulesh përballë zjarrit, ngrohesh nga ngrohtësia që buron prej tij. E njëjta gjë ndodh nëse e afroni pëllëmbën tuaj te një llambë që digjet pa e prekur atë. Do të ndiheni edhe ngrohtë. Shembujt më të mëdhenj të transferimit të nxehtësisë në jetën e përditshme dhe në natyrë udhëhiqen nga energjia diellore. Çdo ditë, nxehtësia e diellit kalon nëpër 146 milionë km hapësirë boshe deri në vetë Tokën. Është forca lëvizëse pas të gjitha formave dhe sistemeve të jetës që ekzistojnë sot në planetin tonë. Pa këtë mënyrë transmetimi, ne do të ishim në telashe të mëdha dhe bota nuk do të ishte njësoj si ne.ne e njohim atë.
Rrezatimi është transferimi i nxehtësisë duke përdorur valë elektromagnetike, qofshin valë radio, infra të kuqe, rreze x, apo edhe dritë të dukshme. Të gjitha objektet lëshojnë dhe thithin energji rrezatuese, duke përfshirë edhe vetë personin, por jo të gjitha objektet dhe substancat e përballojnë këtë detyrë njësoj mirë. Shembuj të transferimit të nxehtësisë në jetën e përditshme mund të konsiderohen duke përdorur një antenë konvencionale. Si rregull, ajo që rrezaton mirë është gjithashtu e mirë në thithje. Sa i përket Tokës, ajo merr energji nga dielli, dhe më pas e kthen atë në hapësirë. Kjo energji rrezatimi quhet rrezatim tokësor dhe është ajo që e bën të mundur jetën në planet.
Shembuj të transferimit të nxehtësisë në natyrë, jetën e përditshme, teknologjinë
Transmetimi i energjisë, veçanërisht termik, është një fushë themelore e studimit për të gjithë inxhinierët. Rrezatimi e bën Tokën të banueshme dhe siguron energji diellore të rinovueshme. Konvekcioni është baza e mekanikës, është përgjegjëse për rrjedhën e ajrit në ndërtesa dhe shkëmbimin e ajrit në shtëpi. Përçueshmëria ju lejon të ngrohni një tenxhere thjesht duke e vënë në zjarr.
Shembuj të shumtë të transferimit të nxehtësisë në teknologji dhe natyrë janë të dukshme dhe gjenden në të gjithë botën tonë. Pothuajse të gjithë luajnë një rol të rëndësishëm, veçanërisht në fushën e inxhinierisë mekanike. Për shembull, gjatë projektimit të sistemit të ventilimit të një ndërtese, inxhinierët llogarisin transferimin e nxehtësisë nga ndërtesa rreth saj, si dhe transferimin e brendshëm të nxehtësisë. Përveç kësaj, ata zgjedhin materiale që minimizojnë ose maksimizojnë transferimin e nxehtësisë.përmes komponentëve individualë për të optimizuar efikasitetin.
Avullim
Kur atomet ose molekulat e një lëngu (si uji) ekspozohen ndaj një vëllimi të konsiderueshëm gazi, ato priren të hyjnë spontanisht në një gjendje të gaztë ose të avullojnë. Kjo ndodh sepse molekulat lëvizin vazhdimisht në drejtime të ndryshme me shpejtësi të rastësishme dhe përplasen me njëra-tjetrën. Gjatë këtyre proceseve, disa prej tyre marrin energji kinetike të mjaftueshme për t'u larguar nga burimi i nxehtësisë.
Megjithatë, jo të gjitha molekulat kanë kohë të avullojnë dhe të bëhen avull uji. Gjithçka varet nga temperatura. Pra, uji në një gotë do të avullojë më ngadalë sesa në një tigan të ndezur në sobë. Uji i vluar rrit shumë energjinë e molekulave, e cila nga ana tjetër përshpejton procesin e avullimit.
Konceptet themelore
- Përçueshmëria është transferimi i nxehtësisë përmes një substance me kontakt të drejtpërdrejtë të atomeve ose molekulave.
- Konvekcioni është transferimi i nxehtësisë nëpërmjet qarkullimit të një gazi (siç është ajri) ose një lëngu (siç është uji).
- Rrezatimi është diferenca midis sasisë së nxehtësisë së absorbuar dhe reflektuar. Kjo aftësi varet shumë nga ngjyra, objektet e zeza thithin më shumë nxehtësi sesa objektet e lehta.
- Avullimi është procesi me anë të të cilit atomet ose molekulat në gjendje të lëngshme fitojnë energji të mjaftueshme për t'u bërë gaz ose avull.
- Gazet serrë janë gazra që bllokojnë nxehtësinë e diellit në atmosferën e Tokës, duke prodhuar një gaz serrë. Efekti. Ka dy kategori kryesore - avujt e ujit dhe dioksidi i karbonit.
- Burimet e rinovueshme të energjisë janë burime të pakufishme që rimbushen shpejt dhe natyrshëm. Këto përfshijnë shembujt e mëposhtëm të transferimit të nxehtësisë në natyrë dhe teknologji: erërat dhe energjia diellore.
- Përçueshmëria termike është shkalla në të cilën një material transferon energjinë termike përmes vetvetes.
- Ekuilibri termik është një gjendje në të cilën të gjitha pjesët e sistemit janë në të njëjtin regjim të temperaturës.
Zbatim praktik
Shembuj të shumtë të transferimit të nxehtësisë në natyrë dhe teknologji (fotot e mësipërme) tregojnë se këto procese duhet të studiohen mirë dhe të shërbehen për mirë. Inxhinierët zbatojnë njohuritë e tyre për parimet e transferimit të nxehtësisë, hulumtojnë teknologji të reja që lidhen me përdorimin e burimeve të rinovueshme dhe janë më pak shkatërruese për mjedisin. Çelësi është të kuptosh se transferimi i energjisë hap mundësi të pafundme për zgjidhje inxhinierike dhe më shumë.
