теплопроводность или просто теплопроводность - это процесс теплопередачи, который происходит внутри твердых тел из-за разницавтемпература. При вождении Термальная энергия передается между атомы а также молекулы на одной твердый без переноса материи, пока состояние тепловое равновесие.
Это явление наблюдается во всех веществах, независимо от их физическое состояние, несмотря на болеечастыйвтвердые тела. Это происходит потому, что в твердом состоянии фиксированное положение атомов, которые расположены в кристаллической решетке, способствует обмену энергией между атомами из-за частоты, с которой происходят столкновения между этими атомами. частицы.
Посмотритетакже:Все, что вам нужно знать о термологии
Как происходит теплопроводность?
Процесс вождениетермический характеризуется взаимодействием между атомами много разныхтемпературы. Когда мы нагреваем тело, его атомы начинают колебаться с большей амплитудой. Те более возбужденные атомы передать часть вашего кинетическая энергия к соседним атомам за счет столкновений и колебаний, таким образом они замедляются, в то время как меньшевзволнованныйвыигратьскорость. Благодаря этому механизму тепло постепенно передается из областей с более высокими температурами в области с более низкими температурами, пока вся система не достигнет одинаковой температуры.
нас газынапример, теплопередача за счет теплопроводности происходит исключительно за счет столкновений между атомами. нас неметаллические твердые тела, теплопроводность происходит за счет колебаний кристаллической решетки материала. нас металлические твердые тела - лучшие проводники тепла - проводимость происходит как за счет распространяющихся колебаний в кристаллической решетке, так и за счет хаотического движения свободных электронов.
Изоляторы и теплопроводники
Различные состояния вещества передают тепло через разные механизмы. Материалы под названием проводники, например, способны ли они передавать тепло с большим простота - в случае с большинством металлы. Материалы изоляторы, в свою очередь, они препятствуют прохождению тепла, например, полистирол, а резинка, В древесина и т.п.
Различия между проводимостью, конвекцией и излучением
Вождение, конвекция а также радиация являются тремя различными формами распространения нагревать. Общим моментом между этими тремя процессами является то, что должен быть разницавтемпература между разными телами или в разных точках одного тела.
THE вождение как уже говорилось, это происходит за счет прямого контакта между молекулами, которые при столкновении передают кинетическая энергия к его соседним молекулам. В этом типе теплопередачи нет транспорта. Конвекция, в свою очередь, возникает исключительно в жидкостях, а также в вождение, происходит только материальными средствами. Разница между проводимостью и конвекцией состоит в том, что при конвекции транспортвмакароны конвективными токами. THE радиация и переводвнагревать на электромагнитные волныСледовательно, этот процесс теплопередачи может происходить в вакууме.
Тепловой поток или закон Фурье
Количество тепла, которое каждую секунду передается между двумя точками внутри тела, называется потоквнагревать. Эта концепция касается того, насколько быстро тепло передается внутри тела. Некоторые материалы обладают большой способностью теплопередачапоэтому мы говорим, что они хорошие проводники тепла, поскольку они способны быстрее рассеивать его.
О потоквнагревать, которая определяется как функция от константы k, измеряется в ваттах (Вт) в соответствии с Международная система единиц, но его также можно измерить калориинавторой. Этот поток энергии пропорциональный à разницавтемпература между двумя точками тела и соответствует количеству энергии, протекающей в виде тепла на каждый квадратный метр поверхности в течение одной секунды.
THE формула используется для расчета теплопроводности, также известной как формула теплового потока или же ЗаконвФурье составляет:
Φ - тепловой поток (кал / с или Вт)
Q - тепло (лайм или Дж)
т - временной интервал (с)
A - площадь (м² или см²)
Т2 и т1 - температура точек 1 и 2 (K или ºC)
k - коэффициент теплопроводности (Дж / с.м. К или кал / с.см.ºC)
О коэффициент теплопроводности (k) определяет, является ли тело хорошим проводником тепла. Этот коэффициент относится к большому количеству свойств материи, таких как температура,государственныйфизик,чистота,плотность и т.п. Также формула показывает, что количество тепла Q течет через область THE, в течение определенного периода времени т, пропорциональна разности температур (Т2 - Т1) между двумя гранями этой области, а также обратнопропорциональный к толщине а также, которая их разделяет. Обратите внимание на следующую диаграмму, которая показывает теплопроводность в твердой среде в соответствии с представленными переменными:
Упражнения на теплопроводность
Вопрос 1) В солнечный день большое количество тепла - около 180 калорий - проходит через окна автомобиля, припаркованного на улице в течение 15 минут. Определите поток тепла через окна этого автомобиля в этой ситуации.
а) 10000 кал / с
б) 2000 кал / с
в) 50 кал / с
г) 300 кал / с
д) 500 кал / с
Шаблон: Письмо B
Разрешение:
Чтобы решить это упражнение, просто подсчитайте количество тепла, которое каждую секунду проходит через окна автомобиля. Смотреть:
Согласно подсчетам, каждую секунду через окна автомобиля проходит около 2000 калорий, поэтому правильной альтернативой является буква B.
Вопрос 2) Отметьте альтернативу, где присутствует только теплопроводность:
а) Горячая вода смешивается с холодной водой.
б) бумага, обожженная солнечным светом, сконцентрированная увеличительным стеклом.
в) Утюг сжигает рубашку.
г) Приготовление овоща на водяном пару.
Шаблон: Буква C
Разрешение:
Среди перечисленных процессов первым является конвекционная теплопередача; тогда у нас есть радиация в букве B; вождение, на букву C; наконец, в последней альтернативе снова конвекция. Следовательно, правильная альтернатива - буква C.
Автор: Рафаэль Хелерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-termica.htm
