termisk ledning eller simpelthen ledning er en varmeoverførselsproces, der forekommer inde i faste stoffer på grund af en forskelitemperatur. I kørslen er den Termisk energi overføres mellem atomer og molekyler på en solid uden overførsel af stof, indtil betingelsen for termisk ligevægt.
Dette fænomen forekommer i alle stoffer, uanset deres fysisk tilstand, på trods af merehyppigifaste stoffer. Dette sker, fordi atomernes faste position i fast tilstand er anbragt i et krystallinsk gitter, favoriserer udveksling af energi mellem atomer på grund af hyppigheden, hvor kollisioner forekommer mellem disse partikler.
Seogså:Alt hvad du behøver at vide om termologi
Hvordan sker termisk ledning?
Processen med kørseltermisk er kendetegnet ved interaktionen mellem atomer af mange forskelligetemperaturer. Når vi varmer et legeme op, begynder dets atomer at svinge med større amplitude. De der mere ophidsede atomer overføre en del af din kinetisk energi til de omkringliggende atomer ved kollisioner og vibrationer, på denne måde bremser de, mens noget mindreophidsetvindehastighed. Gennem denne mekanisme overføres varme gradvist fra regionerne med højere temperatur mod regioner med lavere temperatur, indtil hele systemet har samme temperatur.
OS gasserfor eksempel sker varmeoverførsel ved ledning udelukkende gennem kollisioner mellem atomer. OS ikke-metalliske faste stoffer, varmeledning finder sted gennem vibrationer langs materialets krystalgitter. OS faste stoffer i metal - de bedste varmeledere - ledning sker både ved at udbrede vibrationer i krystalgitteret og ved kaotisk bevægelse af frie elektroner.
Isolatorer og varmeledere
Forskellige stoftilstande transmitterer varme gennem forskellige mekanismer. De kaldte materialer ledere, er for eksempel dem, der er i stand til at overføre varme med stort lethed - er tilfældet med de fleste metaller. Materialerne isolatorer, til gengæld er det dem, der forhindrer varmepassage, som f.eks polystyren, a gummi, Det træ etc.
Forskelle mellem ledning, konvektion og stråling
Kørsel, konvektion og stråling er de tre forskellige former for formering af varme. Det fælles punkt mellem disse tre processer er, at der skal være en forskelitemperatur mellem forskellige kroppe eller på forskellige punkter på den samme krop.
DET kørsel, som sagt, sker det ved direkte kontakt mellem molekyler, som, når de kolliderer, overføres kinetisk energi til dets nabomolekyler. I denne type varmeoverførsel er der ingen transport. Konvektion forekommer igen udelukkende i væsker og såvel som i kørsel, forekommer kun i materielle midler. Forskellen mellem ledning og konvektion er, at der i konvektion er der transportereipasta ved konvektive strømme. DET stråling og overførselivarme om elektromagnetiske bølgerDerfor kan denne varmeoverførselsproces finde sted i et vakuum.
Heat flux eller Fouriers lov
Den mængde varme, der overføres mellem to punkter inde i legemerne, hvert sekund, kaldes flydeivarme. Dette koncept vedrører, hvor hurtigt varme overføres inde i kroppen. Nogle materialer har stor kapacitet til varmeoverførselderfor siger vi, at de er gode varmeledere, da de er i stand til at sprede det hurtigere.
O flydeivarme, som er defineret som en funktion af en konstant k, måles i watt (W) i henhold til International System of Units, men det kan også måles i kalorieromsekund. Denne energistrøm er proportional à forskelitemperatur mellem to punkter i et legeme og svarer til mængden af energi, der strømmer i form af varme til hver kvadratmeter overflade i tidsintervallet på et sekund.
DET formel bruges til at beregne termisk ledning, også kendt som varmestrømningsformel eller LoviFourier er som følgende:
Φ - varmestrøm (cal / s eller W)
Q - varme (kalk eller J)
t - tidsinterval (er)
A - areal (m² eller cm²)
T2 og T1 - temperaturen i punkt 1 og 2 (K eller ºC)
k - varmeledningskoefficient (J / s.m. K eller cal / s.cm.ºC)
O varmeledningsevne koefficient (k) bestemmer, om et legeme er en god varmeledning eller ej. Denne koefficient henviser til et stort antal egenskaber af materie, såsom temperatur,statfysiker,renhed,massefylde etc. Derudover viser formlen, at mængden af varme Q flyder gennem et område DETi løbet af en periode t, er proportional med temperaturforskellen (T2 - T1) mellem de to sider af dette område og også omvendtproportional til tykkelse og, der adskiller dem. Overhold følgende diagram, der viser den termiske ledning i et fast medium i henhold til de præsenterede variabler:
Øvelser på termisk ledning
Spørgsmål 1) I løbet af en solskinsdag passerer en stor mængde varme - omkring 180 cal - gennem vinduerne på et køretøj, der har været parkeret udendørs i en periode på 15 minutter. Bestem varmestrømmen gennem køretøjets vinduer i denne situation.
a) 10.000 kal / s
b) 2000 kal / s
c) 50 kal / s
d) 300 cal / s
e) 500 kal / s
Skabelon: Bogstav B
Løsning:
For at løse øvelsen skal du bare beregne den mængde varme, der passerer gennem køretøjets vinduer hvert sekund. Holde øje:
Ifølge beregningen passerer ca. 2000 kalorier gennem køretøjsvinduerne hvert sekund, så det rigtige alternativ er bogstavet B.
Spørgsmål 2) Kontroller alternativet, hvor varmeledning kun forekommer:
a) Varmt vand blandes med koldt vand.
b) Papir, der brændes af sollys, koncentreret af et forstørrelsesglas.
c) Jern, der brænder en skjorte.
d) Vanddamp tilbereder en grøntsag.
Skabelon: Bogstav C
Løsning:
Blandt de anførte processer er den første en konvektionsvarmeoverførsel; så har vi stråling i bogstav B; kørsel i bogstavet C; endelig, i det sidste alternativ, konvektion igen. Derfor er det rigtige alternativ bogstavet C.
Af M.e Rafael Helerbrock
Fysikklærer
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-termica.htm