• la
  • b
  • c
  • d
  • și
  • F
  • g
  • h
  • eu
  • j
  • k
  • l
  • m
  • n
  • sau
  • p
  • ce
  • r
  • s
  • t
  • sau
  • v
  • w
  • X
  • Da
  • z

Vă explicăm ce este transferul de căldură și cum se produce prin conducție, convecție și radiație. În plus, izolatori și măsuri.

măsurători
Căldura este transferată întotdeauna de la sistemele cu temperatură mai mare la cea mai mică.

Ce este transferul de căldură?

Se numește transfer de căldură, transfer de căldură sau transfer de căldură către fenomen fizic care constă în transferul de energie termică de la un mediu la altul.

Acest lucru se întâmplă atunci când două sisteme care sunt la temperaturi diferite intră în contact, permițând fluxul de energie de la punctul de temperatură cea mai mare la cel mai scăzut, până la atingerea unui echilibru termic, în care temperaturile sunt egale.

Procesul de transfer de căldură este de neoprit (nu poate fi încetinit), dar poate fi încetinit (poate fi încetinit), folosind bare și izolatoare. Dar atâta timp cât există o diferență de căldură în univers, căldura va tinde să se transfere prin media disponibilă. În funcție de acestea, transferul menționat poate avea loc în trei moduri: conducție, convecție și radiații.

Conducere

Conducerea auto se numește transferul de căldură prin contactul direct al particulelor unui material cu cele ale altuia, fără a transfera materia între corpuri. Apare în toate stările de agregare: solide, lichide sau gazoase, deși convecția este de obicei preferată în ultimele două.

Cantitatea de căldură care este transferată prin conducție este determinată de legea lui Fourier, conform căreia rata transferului de căldură printr-un corp este proporțională cu gradientul de temperatură care există în el.

Un exemplu simplu este văzut într-un aragaz electric: arzătorul este încălzit de efectul rezistențelor electrice și căldura este transferată prin conducere în tigaia pe care o depunem pe ea și, la rândul său, tigaia va face același lucru cu alimentele pe care gatim.

Se întâmplă și atunci când, din întâmplare, atingem tigaia fierbinte cu mâna: căldura se va transfera pe pielea noastră la contact, provocând o arsură.

Convecție

Convecția este similară cu conducerea, cu excepția faptului că apare în cazurile în care un fluid primește căldură și se deplasează pentru a o transmite într-un spațiu în care este conținut. Convecția este transportul căldurii prin mișcarea fluidelor, fie că este gazos sau lichid.

Acest transfer are loc în termenii propuși de Legea de răcire a lui Newton, care afirmă că un corp își pierde căldura la o rată proporțională cu diferența de temperatură dintre corp și împrejurimi.

Un exemplu clar în acest sens apare atunci când încălzim apa într-un recipient. Căldura transferată prin conducere de la recipient la lichid va încălzi porțiunile care sunt în contact direct cu acesta, care vor crește și vor forța alte porțiuni reci ale lichidului să-și ia locul, încălzind astfel apa uniform.

Radiații

Ultimul tip de transfer de căldură este, de asemenea singura care poate apărea în lipsa contactului și, prin urmare, și a unui mediu fizic, adică în vid.

Asta pentru ca este originea se află în mișcarea termică a particulelor încărcat cu materie, care declanșează emisia de particule electromagnetice, adică radiații termice, intensitatea acesteia fiind dependentă de temperatura sa și de lungimea de undă a radiației considerate.

În general, corpurile aflate în această situație emit radiații ultraviolete, dar de la anumite temperaturi pot emite radiații în spectrul vizibil, adică lumină. Cantitatea de căldură radiată în acest mod poate fi determinată de Legea Stefan-Boltzmann.

Zilnic observăm cel mai bun exemplu de radiație termică: Soarele. În ciuda faptului că se află la 149,6 milioane de kilometri de planeta noastră, temperatura Soarelui este atât de ridicată încât radiază cantități enorme de lumină și căldură în spațiu.

Ambele lucruri ajung la suprafața pământului și o mențin caldă și iluminată, cu lungimi de undă variind de la ultraviolete la infraroșu, trecând evident prin întregul spectru vizibil.

Izolatori și bariere împotriva radiațiilor

După cum am spus, transferul de căldură nu poate fi prevenit, dar poate fi încetinit, prin utilizarea anumitor materiale. Asta pentru ca toate materialele transferă căldura într-un fel sau altul, dar nu în același ritm nu cu aceeași ușurință.

Cei care îl transmit rapid și eficient se numesc conductori termici. Dimpotrivă, cei care o fac încet și laborios, se numesc izolatori termici (conducție și convecție) sau bariere (radiații).

Un exemplu clar de materiale izolante sunt cele care alcătuiesc un termos, care permit păstrarea unui lichid cald sau rece pentru o perioadă mai lungă de timp, prin încetinirea schimbului de căldură cu mediul înconjurător.

Unități de măsură ale transferului de căldură

Conform Sistemului Internațional de Măsurători, conductivitatea unui corp este exprimată în juli (J), precum și pentru muncă și energie. Cu toate acestea, există alte unități utilizate în mod obișnuit pentru a măsura transferul de căldură:

  • Kilocalorii (Kcal). O calorie este definită ca cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unui gram de apă cu un grad Celsius. Este o măsură adesea utilizată în nutriție pentru a măsura energia chimică conținută în alimente. O kilocalorie este egală cu 1000 de calorii.
  • BTU (British Thermal Unit sau British Thermal Unit). Este definită ca cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unui kilogram de apă cu un grad Fahrenheit, care este echivalent cu 252 de calorii. Această măsură este utilizată în mod obișnuit în țările vorbitoare de limbă engleză, în principal în Regatul Unit și Statele Unite.