tepelné vedenie alebo jednoducho vedenie je proces prenosu tepla, ktorý sa vyskytuje vo vnútri pevných látok, v dôsledku a rozdielvteplota. Pri jazde sa Termálna energia sa prenáša medzi atómy a molekuly na jeden pevný bez prevodu hmoty, do stavu tepelná rovnováha.
Tento jav sa vyskytuje vo všetkých látkach bez ohľadu na ich látku fyzický stav, napriek viacčastévpevné látky. To sa deje preto, lebo v tuhom stave je pevná poloha atómov, ktoré sú usporiadané v kryštalickej mriežke, uprednostňuje výmenu energie medzi atómami v dôsledku frekvencie, pri ktorej medzi nimi dochádza ku kolíziám častice.
Pozritiež:Všetko, čo potrebujete vedieť o termológii
Ako vzniká tepelné vedenie?
Proces šoférovanietermálny je charakterizovaná interakciou medzi atómami veľa rôznychteploty. Keď telo zahrejeme, jeho atómy začnú kmitať s väčšou amplitúdou. Tých viac rozrušených atómov previesť časť svojho Kinetická energia na susedné atómy zrážkami a vibráciami, týmto spôsobom spomaľujú, zatiaľ čo o nič menejrozrušený vyhraťrýchlosť. Prostredníctvom tohto mechanizmu sa teplo postupne prenáša z oblastí s vyššou teplotou do oblastí s nižšou teplotou, až kým nemá celý systém rovnakú teplotu.
USA plynynapríklad k prenosu tepla vedením dochádza výhradne zrážkami medzi atómami. USA nekovové pevné látky, tepelné vedenie prebieha prostredníctvom vibrácií pozdĺž kryštálovej mriežky materiálu. USA kovové pevné látky - najlepšie tepelné vodiče - vedenie prebieha jednak šírením vibrácií v kryštálovej mriežke, jednak chaotickým pohybom voľných elektrónov.
Izolátory a tepelné vodiče
Rôzne stavy hmoty prenášajú teplo rôznymi mechanizmami. Materiály tzv vodiče, sú napríklad také, ktoré sú schopné prenášať teplo veľkým ľahkosť - je prípad väčšiny kovy. Materiály izolátory, sú to zase tie, ktoré bránia prechodu tepla, ako napríklad polystyrén, a guma, The drevo atď.
Rozdiely medzi vedením, konvekciou a žiarením
Šoférovanie, konvekcia a žiarenie sú tri rôzne formy šírenia teplo. Spoločným bodom medzi týmito tromi procesmi je, že musí existovať a rozdielvteplota medzi rôznymi telesami alebo v rôznych bodoch toho istého tela.
THE šoférovanie, ako už bolo povedané, nastáva priamym kontaktom medzi molekulami, ktoré sa pri zrážke prenášajú Kinetická energia k svojim susedným molekulám. Pri tomto type prenosu tepla neexistuje žiadny transport. Konvekcia sa zase vyskytuje výlučne v tekutinách a rovnako ako v šoférovanie, vyskytuje sa iba v hmotných prostriedkoch. Rozdiel medzi vedením a prúdením je v tom, že v prúdení existujú dopravavcestoviny konvekčnými prúdmi. THE žiarenie a prevodvteplo za elektromagnetické vlnyPreto tento proces prenosu tepla môže prebiehať vo vákuu.
Tepelný tok alebo Fourierov zákon
Zavolá sa množstvo tepla, ktoré sa prenáša medzi dvoma bodmi vo vnútri telies, každú sekundu tokvteplo. Táto koncepcia sa týka rýchlosti prenosu tepla vo vnútri tela. Niektoré materiály majú veľkú kapacitu pre prenos tepla, preto hovoríme, že sú dobrými vodičmi tepla, pretože sú schopní ho rýchlejšie rozptýliť.
O tokvteplo, ktorá je definovaná ako funkcia konštanty k, sa meria vo wattoch (W) podľa Medzinárodný systém jednotiek, ale dá sa merať aj v kalóriezadruhý. Tento tok energie je proporcionálny à rozdielvteplota medzi dvoma bodmi tela a zodpovedá množstvu energie, ktorá prúdi vo forme tepla na každý meter štvorcový povrchu v priebehu jednej sekundy.
THE vzorec používa sa na výpočet tepelného vedenia, tiež známe ako vzorec tepelného toku alebo ZákonvFourier je nasledujúci:
Φ - tepelný tok (kal / s alebo W)
Q - teplo (vápno alebo J)
t - časový interval (y)
A - plocha (m² alebo cm²)
T2 a T1 - teplota v bodoch 1 a 2 (K alebo ºC)
k - koeficient tepelnej vodivosti (J / s.m.K alebo cal / s.cm.ºC)
O koeficient tepelnej vodivosti (k) určuje, či je teleso dobrým vodičom tepla. Tento koeficient sa týka veľkého množstva vlastností hmoty, ako napríklad teplota,štátfyzik,čistota,hustota atď. Vzorec tiež ukazuje, že množstvo tepla Q pretekajúci oblasťou THE, počas určitého časového obdobia t, je úmerná teplotnému rozdielu (T2 - T1) medzi dvoma stranami tejto oblasti a tiež inverzneproporcionálny na hrúbku a, ktorá ich oddeľuje. Sledujte nasledujúci diagram, ktorý ukazuje tepelné vedenie v pevnom prostredí podľa uvedených premenných:
Cvičenie na tepelné vedenie
Otázka 1) Počas slnečného dňa prechádza veľké množstvo tepla - okolo 180 kcal - oknami vozidla, ktoré bolo zaparkované vonku po dobu 15 minút. V tejto situácii určite prietok tepla cez okná tohto vozidla.
a) 10 000 kal / s
b) 2 000 kal / s
c) 50 kcal / s
d) 300 kal / s
e) 500 kal / s
Šablóna: Písmeno B
Rozhodnutie:
Cvičenie vyriešite tak, že jednoducho spočítate množstvo tepla, ktoré prechádza každou sekundou oknami vozidla. Pozerať:
Podľa výpočtu prejde oknami vozidla asi 2 000 kalórií každú sekundu, takže správnou alternatívou je písmeno B.
Otázka 2) Skontrolujte alternatívu, kde dochádza iba k vedeniu tepla:
a) Horúca voda zmiešaná so studenou vodou.
b) Papier horiaci slnečným žiarením koncentrovaný lupou.
c) Žehlenie košele.
d) Varenie zeleniny pomocou vodnej pary.
Šablóna: Písmeno C
Rozhodnutie:
Medzi uvedenými procesmi je prvým prenos tepla konvekciou; potom máme žiarenie, v písmene B; vedenie vozidla, v písmene C; nakoniec v poslednej alternatíve opäť prúdenie. Správnou alternatívou je preto písmeno C.
Autor: M.e Rafael Helerbrock
Učiteľ fyziky
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conducao-termica.htm