የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች፡የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት።

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

ማንኛውም ቁስ አካል እንደ ሙቀት አይነት ባህሪ አለው ይህም ሊጨምር እና ሊቀንስ ይችላል። ሙቀት የቁሳቁስ አካል አይደለም: እንደ አንድ ንጥረ ነገር ውስጣዊ ጉልበት, በሞለኪውሎች እንቅስቃሴ እና መስተጋብር ምክንያት ይነሳል. የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ሙቀት ሊለያይ ስለሚችል, ሙቀትን ከሙቀት ንጥረ ነገር ወደ አነስተኛ ሙቀት የማስተላለፍ ሂደት አለ. ይህ ሂደት የሙቀት ማስተላለፊያ ይባላል. ዋና ዋና የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶችን እና የተግባራቸውን ዘዴዎች በዚህ ጽሑፍ ውስጥ እንመለከታለን።

የሙቀት ማስተላለፍን መወሰን

የሙቀት ማስተላለፊያ ወይም የሙቀት ማስተላለፊያ ሂደት ከውስጥ ቁስ አካልም ሆነ ከአንድ ንጥረ ነገር ወደ ሌላ ሊከሰት ይችላል። በተመሳሳይ ጊዜ, የሙቀት ማስተላለፊያው መጠን በአብዛኛው የተመካው በቁስ አካላዊ ባህሪያት, በንጥረ ነገሮች የሙቀት መጠን (በሙቀት ማስተላለፊያ ውስጥ ብዙ ንጥረ ነገሮች ከተሳተፉ) እና የፊዚክስ ህጎች ናቸው. ሙቀት ማስተላለፍ ሁልጊዜ በአንድ ወገን የሚሄድ ሂደት ነው. ዋናው የሙቀት ማስተላለፊያ መርህ በጣም ሞቃታማው አካል ሁልጊዜ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ላለው ነገር ሙቀትን ይሰጣል. ለምሳሌ, ልብሶችን በሚስሉበት ጊዜ, ሙቅ ብረትለሱሪው ሙቀት ይሰጣል, እና በተቃራኒው አይደለም. ሙቀት ማስተላለፍ በጊዜ ላይ የተመሰረተ ክስተት ሲሆን ይህም የማይቀለበስ የሙቀት ስርጭት በህዋ ላይ ነው።

የሙቀት ማስተላለፊያ ዘዴዎች

የእቃዎች የሙቀት መስተጋብር ዘዴዎች የተለያዩ ቅርጾች ሊሆኑ ይችላሉ። በተፈጥሮ ውስጥ ሶስት አይነት የሙቀት ማስተላለፊያዎች አሉ፡

1. Thermal conductivity ከአንዱ የሰውነት ክፍል ወደ ሌላው ወይም ወደ ሌላ ነገር የኢንተር ሞለኪውላር ሙቀት ልውውጥ ዘዴ ነው። ንብረቱ ከግምት ውስጥ ባሉ ንጥረ ነገሮች ውስጥ ባለው የሙቀት መጠን አለመመጣጠን ላይ የተመሠረተ ነው።
2. Convection - በፈሳሽ ሚዲያ (ፈሳሽ፣ አየር) መካከል ያለው የሙቀት ልውውጥ።
3. የጨረር እርምጃ ከሙቀት እና ከተሞቁ አካላት (ምንጮች) በኃይል በኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች በቋሚ ስፔክትረም መልክ ማስተላለፍ ነው።

የተዘረዘሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶችን በበለጠ ዝርዝር እንመልከታቸው።

Thermal conductivity

አብዛኛዉን ጊዜ የሙቀት መቆጣጠሪያ በጠጣር ነገሮች ላይ ይስተዋላል። በማናቸውም ምክንያቶች ተጽእኖ ስር የተለያየ የሙቀት መጠን ያላቸው ቦታዎች በአንድ ንጥረ ነገር ውስጥ ከታዩ, ከዚያም ከሞቃታማው አካባቢ የሙቀት ኃይል ወደ ቀዝቃዛው ይተላለፋል. በአንዳንድ ሁኔታዎች, ይህ ክስተት በእይታ እንኳን ሊታይ ይችላል. ለምሳሌ ፣ የብረት ዘንግ ብንወስድ ፣ መርፌ እንበል ፣ እና በእሳት ላይ ካሞቅነው ፣ ከዚያ ከተወሰነ ጊዜ በኋላ የሙቀት ኃይል እንዴት በመርፌ እንደሚተላለፍ እናያለን ፣ በተወሰነ ቦታ ላይ ብርሃን ይፈጥራል። በተመሳሳይ ጊዜ, የሙቀት መጠኑ ከፍ ባለበት ቦታ ላይ, ብሩህ ደማቅ እና በተቃራኒው, t ዝቅተኛ በሆነበት ቦታ, ጨለማ ነው. በተጨማሪም የሙቀት ማስተላለፊያ በሁለት አካላት (አንድ ኩባያ ሙቅ ሻይ እና እጅ)

የሙቀት ፍሰት ማስተላለፍ ጥንካሬ በብዙ ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው፣የዚያም ሬሾ በፈረንሳዊው የሂሳብ ሊቅ ፉሪየር ተገልጧል። እነዚህ ምክንያቶች በዋናነት የሙቀት ቅልጥፍናን (በበትሩ ጫፍ ላይ ያለው የሙቀት ልዩነት ሬሾ እና ከአንድ ጫፍ ወደ ሌላኛው ርቀት) ፣ የሰውነት መስቀለኛ ክፍል እና የሙቀት መቆጣጠሪያ ቅንጅት (የሙቀት አማቂ ኮፊሸን) ያካትታሉ። ለሁሉም ንጥረ ነገሮች የተለየ ነው, ነገር ግን ከፍተኛው በብረት ውስጥ ይታያል). በመዳብ እና በአሉሚኒየም ውስጥ በጣም አስፈላጊው የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት ይታያል. እነዚህ ሁለት ብረቶች ብዙውን ጊዜ የኤሌክትሪክ ሽቦዎችን ለመሥራት መጠቀማቸው አያስገርምም. የ Fourier ህግን በመከተል ከነዚህ መለኪያዎች ውስጥ አንዱን በመቀየር የሙቀት ፍሰቱ ሊጨምር ወይም ሊቀንስ ይችላል።

የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች

በዋነኛነት የጋዞች እና ፈሳሾች ባህሪ የሆነው ኮንቬክሽን ሁለት አካላት አሉት እነሱም የመካከለኛው ሞለኪውላር ቴርማል ኮንዳክሽን እና እንቅስቃሴ (ስርጭት)። የመቀየሪያው አሠራር እንደሚከተለው ይከሰታል-የፈሳሽ ንጥረ ነገር ሙቀት መጨመር, ሞለኪውሎቹ በንቃት መንቀሳቀስ ይጀምራሉ, እና የቦታ ገደቦች በሌሉበት, የንጥረቱ መጠን ይጨምራል. የዚህ ሂደት መዘዝ የንጥረቱ ክብደት እና ወደ ላይ የሚንቀሳቀስ እንቅስቃሴ መቀነስ ይሆናል. አስደናቂው የኮንቬክሽን ምሳሌ በራዲያተሩ የሚሞቅ የአየር እንቅስቃሴ ከባትሪ ወደ ጣሪያው ላይ መንቀሳቀስ ነው።

በነጻ እና በግዳጅ የሚተላለፉ የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶችን ይለዩ። በነጻው ዓይነት ውስጥ የሙቀት ልውውጥ እና የጅምላ እንቅስቃሴ የሚከሰተው በእቃው ልዩነት ምክንያት ነው ፣ ማለትም ፣ ሙቅ ፈሳሽ ከቀዝቃዛ ተፈጥሯዊ በላይ ይወጣል።በውጭ ኃይሎች ተጽእኖ ሳይደረግበት መንገድ (ለምሳሌ በማዕከላዊ ማሞቂያ ክፍልን ማሞቅ). በግዳጅ ኮንቬክሽን የጅምላ እንቅስቃሴው በውጭ ሃይሎች ተጽእኖ ይከሰታል ለምሳሌ ሻይ በማንኪያ በማነሳሳት።

የጨረር ሙቀት ማስተላለፊያ

የጨረር ወይም የጨረር ሙቀት ማስተላለፍ ከሌላ ነገር ወይም ንጥረ ነገር ጋር ሳይገናኝ ሊከሰት ስለሚችል አየር በሌለው ክፍተት (ቫኩም) ውስጥ እንኳን ይቻላል. የጨረር ሙቀት ማስተላለፍ በሁሉም አካላት ውስጥ ይብዛም ይነስም ተፈጥሯዊ ነው እና እራሱን በኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች በተከታታይ ስፔክትረም ይገለጣል። ለዚህ ዋነኛው ምሳሌ ፀሐይ ነው. የእርምጃው ዘዴ እንደሚከተለው ነው-ሰውነት በዙሪያው ባለው ቦታ ላይ የተወሰነ መጠን ያለው ሙቀት ያለማቋረጥ ያስወጣል. ይህ ጉልበት ወደ ሌላ ነገር ወይም ንጥረ ነገር ሲመታ ከፊሉ ይዋጣል, ሁለተኛው ክፍል ያልፋል, እና ሶስተኛው ክፍል በአካባቢው ውስጥ ይንፀባርቃል. ማንኛውም ነገር ሙቀትን ያመነጫል እና ሊስብ ይችላል, ነገር ግን ጥቁር ንጥረ ነገሮች ከብርሃን የበለጠ ሙቀትን ይቀበላሉ.

የተጣመሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ዘዴዎች

በተፈጥሮ ውስጥ የሙቀት ማስተላለፊያ ሂደቶች ዓይነቶች ተለይተው እምብዛም አይገኙም። ብዙ ጊዜ አብረው ሊታዩ ይችላሉ. በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ እነዚህ ውህዶች እንኳን ስሞች አሏቸው ፣ ለምሳሌ ፣ thermal conductivity + convection convective heat transfer, እና thermal conductivity + thermal radiation radiative-conductive heat transfer ይባላል። በተጨማሪም፣ እንደያሉ የተዋሃዱ የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች አሉ።

• የሙቀት መበታተን -በጋዝ ወይም በፈሳሽ እና በጠጣር መካከል ያለው የሙቀት ኃይል እንቅስቃሴ።
• ሙቀት ማስተላለፍ ማለት t ከአንዱ ጉዳይ ወደ ሌላው በሜካኒካዊ እንቅፋት መተላለፍ ነው።
• Convective-radiant የሙቀት ማስተላለፊያ የሚፈጠረው ኮንቬክሽን እና የሙቀት ጨረሮችን በማጣመር ነው።

በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች (ምሳሌዎች)

የሙቀት ልውውጥ በተፈጥሮ ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወተው እና አለምን በፀሀይ ጨረሮች በማሞቅ ብቻ የተገደበ አይደለም። እንደ የአየር ጅምላ እንቅስቃሴ ያሉ ሰፊ የኮንቬክሽን ሞገዶች በመላ ፕላኔታችን ያለውን የአየር ሁኔታ ይወስናሉ።

የምድር እምብርት ያለው የሙቀት መቆጣጠሪያ ወደ ጋይሰርስ መልክ እና የእሳተ ገሞራ ዓለቶች መፈንዳት ያስከትላል። እነዚህ በአለም አቀፍ ደረጃ የሙቀት ልውውጥ ጥቂት ምሳሌዎች ናቸው። አንድ ላይ ሆነው በፕላኔታችን ላይ ያለውን ህይወት ለማቆየት አስፈላጊ የሆኑትን የኮንቬክቲቭ ሙቀት ማስተላለፊያ እና ራዲየቲቭ-ኮንዳክቲቭ የሙቀት ማስተላለፊያ ዓይነቶች ይመሰርታሉ።

የሙቀት ማስተላለፊያ አጠቃቀም በአንትሮፖሎጂ እንቅስቃሴዎች ውስጥ

ሙቀት የሁሉም የምርት ሂደቶች አስፈላጊ አካል ነው። በብሔራዊ ኢኮኖሚ ውስጥ የትኛው ዓይነት የሙቀት ልውውጥ በሰው ጥቅም ላይ እንደሚውል ለመናገር አስቸጋሪ ነው. ምናልባት ሦስቱም በተመሳሳይ ጊዜ ሊሆን ይችላል። የሙቀት ማስተላለፊያ ሂደቶች ብረቶችን ለማቅለጥ ይጠቅማሉ፣ ከእለት ተእለት እቃዎች እስከ የጠፈር መንኮራኩሮች ድረስ በርካታ እቃዎችን በማምረት።

ለሥልጣኔ እጅግ በጣም አስፈላጊው የሙቀት ኃይልን ወደ ጠቃሚ ኃይል የመቀየር ችሎታ ያላቸው የሙቀት አሃዶች ናቸው። መካከልቤንዚን፣ ናፍታ፣ ኮምፕረርተር፣ ተርባይን አሃዶች ተብለው ሊጠሩ ይችላሉ። ለስራቸው፣ የተለያዩ አይነት የሙቀት ማስተላለፊያዎችን ይጠቀማሉ።