![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Виды передачи теплоты
Теория теплообмена изучает закономерности распространения и пе-реноса тепловой энергии. Обмен энергией в форме теплоты происходит при наличии разности температур между отдельными телами или частями одного и того же тела и продолжается до тех пор, пока температура обоих тел не сравняется. Поскольку температура является мерой внутренней энергии, следовательно, при теплообмене происходит увеличение внут-ренней энергии одного (холодного) тела за счет ее уменьшения у другого тела (горячего).
Процесс теплообмена является естественным и необратимым, т. е. он всегда протекает в одном направлении: от горячего тела к холодному.
Существует три способа переноса теплоты: теплопроводность, кон-векция и излучение.
Теплопроводность —процесс распространения теплоты в твердыхтелах и жидкостях, находящихся в состоянии покоя. В диэлектриках (в ма-териалах, непроводящих электричество) тепловая энергия передается ко-лебаниями кристаллической решетки, а в металлах — главным образом за счет движения свободных электронов в решетке. Теплопроводность в чис-том виде наблюдается только в твердых телах.
Конвекция —перенос теплоты при перемещении отдельных масс иобъемов жидких и газообразных тел. Обычно происходит одновременно конвекция и теплопроводность. Такой процесс называется конвективным теплообменом. Перенос теплоты от одного тела к другому при конвекции и теплопроводности осуществля-ется только при их соприкосновении.
Излучение —теплообмен между телами на расстоянии в форме лу-чистой энергии. Носителями лучистой энергии являются электромагнит-ные волны (фотоны). При излучении тепловая энергия нагретого тела пе-реходит в лучистую, распространяется в окружающем пространстве, пада-ет на другое тело и вновь переходит в тепловую энергию.
Решение задач теплообмена всегда имеет конкретный характер, одно-значно определяемый условиями протекания процессов. Эти условия включают:
– геометрические особенности поверхностей тел и окружающего их пространства (формы, размеры); – особенности протекания процесса во времени;
– граничные особенности процесса теплообмена, т. е. значение и рас-пределение физических величин на границах раздела тел, участвующих в теплообмене;
– физические и химические свойства и параметры среды, в которой осуществляется перенос теплоты. Не всегда, однако, эти условия однозначности позволяют получить аналитическое решение задач теории теплообмена. Поэтому для изучения процессов теплообмена исключительное значение имеют физические экс-перименты и обобщение их результатов.
|