Innehåll
- Konvektionsvärmeöverföring
- Exempel på konvektion
- Rådets värmeöverföring
- Exempel på rådgivning
- Andra typer av värmeöverföring
Om du någonsin har tagit tag i metallhandtaget i krukan som värms upp över en lägereld har du smärtsamt upplevt värmeöverföring. Det finns fyra sätt på vilket värme överförs från ett objekt till ett annat: ledning, strålning, konvektion och advektion. Värme rinner nästan alltid från objektet med högre temperatur till det lägre och ändrar båda föremålens inre energi i processen. Den primära skillnaden mellan konvektion och värmeöverföring av konvektion är växlingsriktningen.
Konvektionsvärmeöverföring
Konvektionsvärmeöverföring innebär överföring av värme genom rörelsen av mediets partiklar. Detta medium måste vara en gas eller vätska och därmed möjliggöra rörelse. Konvektion överför alltid värme i det vertikala planet. Denna rörelse drivs av variationer i mediets densitet och därför flytkraft. Uppvärmda partiklar expanderar, vilket får dem att minska i densitet; dessa partiklar blir mer flytande än omgivande partiklar, vilket får dem att stiga. När de stiger överförs deras värme till kallare delar av mediet som ligger ovanför dem.
Exempel på konvektion
Konvektionsvärmeöverföring äger rum när en kruka med vatten värms upp. När vattenmolekylerna närmast värmekällan värmer expanderar de. Denna expansion minskar deras täthet och de börjar stiga; det är detta som får vatten i en kruka att koka. Atmosfären ger också ett exempel på konvektionsvärmeöverföring. När ett luftpaket värms upp av solenergi - strålningsvärmeöverföring expanderar luftpaketet och sänker dess densitet. Detta ökar sin flytkraft och får den att stiga i atmosfären. Detta ger en instabil atmosfär med ett vertikalt luftflöde.
Rådets värmeöverföring
Värmeöverföring av förväg skiljer sig från konvektion genom att värmens rörelse är begränsad till det horisontella planet. Denna typ av värmeöverföring drivs inte av variationer i densitet utan kräver snarare en yttre kraft, såsom vind eller strömmar, för att förskjuta partiklarna i mediet. När partiklarna rör sig horisontellt in i system som är varmare eller kallare överförs värme.
Exempel på rådgivning
Det primära exemplet på överföringsvärmeöverföring är rörelsen av meteorologiska fronter. Dessa fronter representerar luftmassor av kall eller varm luft som förflyttas horisontellt över ytan av vindar; när dessa luftmassor möter varmare eller kallare luft, byts värme mellan systemen. Havströmmar är ett annat exempel på värmeöverföring av väggen. I stället för vertikalt flyttar strömmar varmt eller kallt vatten i horisontella riktningar. Eftersom dessa vatten samverkar med varmare eller kallare vattenområden, byts värme mellan dem.
Andra typer av värmeöverföring
De återstående typerna av värmeöverföringar är ledning och strålning. Ledning överför värme från ett föremål till ett annat utan rörelse; spenen överförs från molekyl till molekyl. Denna typ av värmeöverföring sker endast i fasta ämnen; handtaget på en varm kruka är ett exempel på ledning. Strålningsvärmeöverföring involverar överföring av värme med elektromagnetiska vågor av energi. Ett exempel på strålning är solljus; när dessa vågor träffar andra partiklar får de att vibrera eller värma.