Φυσική

Μεταφορά θερμότητας


Σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και αν δεν υπάρχει φυσική επαφή μεταξύ των σωμάτων, είναι πιθανό να αισθανθεί ότι κάτι είναι θερμότερο. Όπως όταν πλησιάζετε στη φωτιά σε ένα τζάκι. Έτσι, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι κάπως η θερμότητα προέρχεται από αυτά τα "θερμότερα" σώματα και μπορεί να εξαπλωθεί με διάφορους τρόπους.

Όπως έχουμε δει πριν, το ροή θερμότητας συμβαίνει από την υψηλότερη στη χαμηλότερη θερμοκρασία.

Αυτή η διέλευση θερμικής ενέργειας μπορεί να συμβεί με τους εξής τρόπους:

  • οδήγηση;
  • μετακίνηση ·
  • ακτινοβολία.

Ροή θερμότητας

Για να θερμανθεί ένα σώμα, χρησιμοποιείται κανονικά μια θερμική πηγή σταθερής ισχύος, δηλαδή μία πηγή ικανή να παρέχει μια ποσότητα θερμότητας ανά μονάδα χρόνου.

Ορίζουμε ροή θερμότητας (Φ) ότι η πηγή παρέχει σταθερά ως πηλίκο μεταξύ της ποσότητας θερμότητας (Q) και το χρονικό διάστημα έκθεσης (Δt):

Όντας η μονάδα που υιοθετείται για τη ροή θερμότητας στο διεθνές σύστημα, το Watt (W), που αντιστοιχεί σε Joule ανά δευτερόλεπτο, αν και η μονάδα χρησιμοποιείται επίσης ευρέως θερμίδες / δευτερόλεπτο (cal / s) και τα πολλαπλάσια τους: θερμίδων / λεπτών (cal / min) και kilocalorie / δευτερόλεπτο (kcal / s).

Παράδειγμα:

Μια σταθερή πηγή ισχύος ίση με 100W χρησιμοποιείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 100g υδραργύρου 30 ° C. Δεδομένου ότι η ειδική θερμότητα του υδραργύρου είναι 0,033cal / g. ° C και 1cal = 4,186J, πόσο καιρό χρειάζεται η πηγή για να θερμανθεί;

Εφαρμογή της εξίσωσης ροής θερμότητας: