1.4 Теплопередача
Теплопередача - це процес перенесення теплоти всередині тіла або від одного тіла до іншого, обумовлений різницею температур. Інтенсивність перенесення теплоти залежить від властивостей речовини, різниці температур і підпорядковується експериментально встановленим законам природи. Щоб створювати ефективно працюючі системи нагрівання або охолодження, різноманітні двигуни, енергоустановки, системи теплоізоляції, потрібно знати принципи теплопередачі. В одних випадках теплообмін небажаний (теплоізоляція плавильних печей, космічних кораблів тощо), а в інших він повинен бути якомога більше (парові котли, теплообмінники, кухонний посуд).
Існують три основні види теплопередачі:
. Теплопровідність
2. Конвекція
. Теплове випромінювання
.4.1 Теплопровідність
Якщо всередині тіла є різниця температур, то теплова енергія переходить від більш гарячої його частини до більш холодною. Такий вид теплопередачі, обумовлений тепловими рухами і зіткненнями молекул, називається теплопровідністю; при досить високих температурах у твердих тілах його можна спостерігати візуально.
Теплопровідність - передача тепла в тілах, не супроводжується переміщенням складових їх часток. При теплопровідності перенесення енергії здійснюється в результаті безпосередньої передачі енергії від частинок (молекул, атомів, електронів), що володіють більшою енергією, часткам з меншою енергією.
Теплопровідність є явище передачі енергії від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих в результаті теплового руху і взаємодії частинок, з яких складається тіло.
Малюнок 2 - Теплопровідність, яка відбувається через нагрівання каструлі на електричній плитці
На малюнку 2 зображено нагрівання каструлі на електричній плитці, яке відбувається через теплопровідність.
Проробимо досвід. Дві дроту однакової довжини і товщини - мідну і сталеву - зміцнимо так, щоб їх кінці потрапили в полум'я свічки. Шматочками воску приклеїмо до них маленькі гвоздики. Ми побачимо, що з мідного дроту вони почнуть падати раніше. Значить, теплота по мідному дроті поширюється швидше, ніж по сталевий (рис. 3).
Рисунок 3 - Поширення теплопровідності по мідній і сталевому дроті
Досліди показують, що теплопровідність різних речовин різна. Це означає, що при однакових умовах вони передають теплоту з різною швидкістю. [1, c 9-11]
1.4.2 Конвекція
Слово «конвекція» утворено від грецького слова convectio - доставка. Конвекція - це процес теплопередачі, здійснюваний шляхом перенесення енергії потоками рідини чи газу.
Явище конвекції можна пояснити законом Архімеда і явищем теплового розширення тіл. При підвищенні температури об'єм рідини зростає, а щільність зменшується. Під дією архімедівських сил менш щільна нагріта рідина піднімається вгору, а більш щільна холодна рідина опускається вниз. Якщо ж рідина нагрівати понад, то менш щільна тепла рідина там і залишиться і конвекція не виникне.
Так встановлюється кругообіг рідини, що супроводжується перенесенням е...
