hővezetés vagy egyszerűen a vezetés egy hőátadási folyamat, amely szilárd anyagok belsejében fordul elő, a különbségban benhőfok. A vezetésben a Hőenergia között kerül át atomok és molekulák az egyiken szilárd anyagátadás nélkül, a termikus egyensúly.
Ez a jelenség minden anyagban előfordul, függetlenül azoktól fizikai állapot, annak ellenére többgyakoriban benszilárd anyagok. Ez azért történik, mert szilárd állapotban az atomok rögzített helyzete, amelyek kristályrácsban vannak elrendezve, kedvez az atomok közötti energiacserének az ütközés gyakorisága miatt ezek között részecskék.
Nézis:Minden, amit tudnia kell a termológiáról
Hogyan történik a hővezetés?
A folyamata vezetéstermikus atomjainak kölcsönhatása jellemzi sok különbözőhőmérsékletek. Amikor felmelegítünk egy testet, annak atomjai nagyobb amplitúdóval kezdik lengeni. Azok izgatottabb atomok át a saját kinetikus energia ütközések és rezgések által a szomszédos atomok felé, ily módon lelassulnak, míg a kevésbéizgatottgyőzelemsebesség. Ezen mechanizmus révén a hő fokozatosan kerül át a magasabb hőmérsékletű területekről az alacsonyabb hőmérsékletű területek felé, amíg az egész rendszer azonos hőmérsékletű nem lesz.
MINKET gázokpéldául a vezetéssel történő hőátadás kizárólag atomok ütközése révén történik. MINKET nemfémes szilárd anyagok, a hővezetés az anyag kristályrácsának mentén zajló rezgések révén megy végbe. MINKET fémes szilárd anyagok - a legjobb hővezetők - a vezetés mind a kristályrács rezgéseinek terjedésével, mind a szabad elektronok kaotikus mozgásával történik.
Szigetelők és hővezetők
A különböző anyagállapotok különböző mechanizmusok útján továbbítják a hőt. A hívott anyagok vezetők, például képesek-e nagy hőszállításra könnyedség - a legtöbb esetben fémek. Az anyagok szigetelők, viszont azok, amelyek akadályozzák a hő átadását, mint például a polisztirol, a radír, A faipari stb.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
A vezetés, a konvekció és a sugárzás közötti különbségek
Vezetés, konvekció és sugárzás a három különböző terjedési forma a hő. E három folyamat közös pontja, hogy a különbségban benhőfok különböző testek között vagy ugyanazon test különböző pontjain.
A vezetés, mint mondták, a molekulák közvetlen érintkezésén keresztül következik be, amelyek ütközéskor átkerülnek kinetikus energia szomszédos molekuláihoz. Ebben a típusú hőátadásban nincs semmilyen szállítás. A konvekció viszont kizárólag folyadékokban fordul elő, valamint a vezetés, csak anyagi eszközökben fordul elő. A vezetés és a konvekció közötti különbség az, hogy konvekcióban vannak szállításban bentészta konvektív áramok által. A sugárzás és a átruházásban benhő per elektromágneses hullámokEzért ez a hőátadási folyamat vákuumban történhet.
Hőáram vagy Fourier-törvény
A test belsejében lévő két pont között másodpercenként átvitt hőmennyiséget hívják folyamban benhő. Ez a koncepció arra vonatkozik, hogy a hő milyen gyorsan szállítja át a testet. Néhány anyag nagy kapacitással rendelkezik hőátadásezért azt mondjuk, hogy jó hővezetők, mivel gyorsabban képesek eloszlatni.
O folyamban benhő, amelyet k konstans függvényeként határozunk meg, wattban (W) mérjük, a Az egységek nemzetközi rendszere, de ben is mérhető kalóriapermásodik. Ez az energiaáramlás arányos à különbségban benhőfok egy test két pontja között, és megfelel annak az energiamennyiségnek, amely hő formájában áramlik a felület minden négyzetméterére egy másodperc időtartam alatt.
A képlet a hővezetés, más néven hőáram képlet vagy Törvényban benFourier az alábbiak:
Φ - hőáram (cal / s vagy W)
Q - hő (mész vagy J)
t - időintervallum (ok)
A - terület (m² vagy cm²)
T2 és T1 - az 1. és 2. pont hőmérséklete (K vagy ºC)
k - hővezető együttható (J / s.m. K vagy cal / s.cm.ºC)
O hővezető együttható (k) meghatározza, hogy egy test jó hővezető-e vagy sem. Ez az együttható számos anyagtulajdonságra utal, például az hőfok,állapotfizikus,tisztaság,sűrűség stb. Ezenkívül a képlet azt mutatja, hogy a hőmennyiség Q egy területen átfolyik A, egy ideig t, arányos a hőmérséklet-különbséggel (T2 - T1) e terület két oldala között és fordítvaarányos vastagságig és, amely elválasztja őket. Vegye figyelembe a következő diagramot, amely a szilárd közegben a hővezetést mutatja be a bemutatott változók szerint:
Gyakorlatok a hővezetésre
1. kérdés) Egy napsütéses napon nagy mennyiségű hő - mintegy 180 kal - halad át egy 15 percen át a szabadban parkoló jármű ablakain. Ebben a helyzetben határozza meg a jármű ablakain átáramló hőáramot.
a) 10 000 cal / s
b) 2000 cal / s
c) 50 cal / s
d) 300 cal / s
e) 500 cal / s
Sablon: B betű
Felbontás:
A gyakorlat megoldásához egyszerűen számolja ki a jármű ablakain másodpercenként áthaladó hőmennyiséget. Néz:
A számítás szerint másodpercenként körülbelül 2000 kalória halad át a jármű ablakain, így a helyes alternatíva a B betű.
2. kérdés) Ellenőrizze az alternatívát, ahol csak hővezetés történik:
a) A forró vizet hideg vízzel keverik.
b) Napfénytől égő papír, nagyítóval koncentrálva.
c) Vas inget éget.
d) Vízgőz zöldség főzéséhez.
Sablon: C betű
Felbontás:
A felsorolt folyamatok közül az első egy konvekciós hőátadás; akkor van sugárzásunk, a B betűben; vezetés, a C betűben; végül az utolsó alternatíva szerint ismét konvekció. Ezért a helyes alternatíva a C betű.
Írta: M.e Rafael Helerbrock
Fizikatanár
