Innehåll
- Konvektionsvärmeöverföring
- Konvektionsexempel
- Advektionsvärmeöverföring
- Exempel på advektion
- Andra typer av värmeöverföring
Om du redan har plockat upp metallhandtaget på en panna som värms upp över en eld, upplevde du smärtsam värmeöverföring. Det finns fyra sätt på vilka värme överförs från ett objekt till ett annat: ledning, strålning, konvektion och advektion. Värmen flyter nästan alltid från föremålet med högsta temperatur till lägsta temperatur, vilket ändrar den inre energin hos de två under processen. Huvudskillnaden mellan konvektion och advektion är växelriktningen.
Konvektionsvärmeöverföring
Konvektionsvärmeöverföring innebär överföring av värme genom partikelns rörelse i mediet. Detta medium måste vara en gas eller en vätska som tillåter rörelse. Konvektion överför alltid värme i vertikalplanet, och denna rörelse utlöses av variationer i mediets densitet och därmed flytkraft. De upphettade partiklarna expanderar, minskar densiteten; Dessa partiklar blir då mer dynamiska än de omgivande partiklarna, vilket gör att de stiger. När de stiger, överförs värmen till de svalare delarna som ligger ovanför dem.
Konvektionsexempel
Konvektionsvärmeöverföring sker när en panna med vatten värms upp. Vattenmolekylerna bredvid värmekällan expanderar. Denna expansion minskar deras densitet och de börjar stiga; Detta gör vad vattnet i en gryta kokar. Atmosfären ger också ett exempel på värmeöverföring genom konvektion. När ett luftpaket värms av solenergi - värmeöverföring genom strålning - expanderar luftpaketet och minskar dess densitet. Detta ökar sin flytkraft och medför att den stiger i atmosfären; Detta ger en instabil atmosfär med ett vertikalt luftflöde.
Advektionsvärmeöverföring
Advektionsvärmeöverföringen skiljer sig från den genom konvektion eftersom värmebevakningen är begränsad till horisontalplanet. Denna typ av överföring matas inte av variationer i densitet men kräver en yttre kraft, såsom vind eller luftström, för att förskjuta partiklarna från mediet. När partiklarna rör sig horisontellt i system som är varmare eller kallare överförs värme.
Exempel på advektion
Huvudexemplet av advektionsvärmeöverföring är rörelsen av väderfronter. Dessa fronter representerar massor av kall eller varm luft som rör sig horisontellt genom vindar på ytan; när dessa luftmassor hittar luftvärmaren eller kallare, byts värmen ut mellan systemen. Oceanströmmar är ett annat exempel på värmeöverföring genom advektion. I stället för vertikalt rör strömmen det heta eller kalla vattnet i horisontella riktningar; Eftersom dessa vatten interagerar med varmare eller kallare vattenområden växlas värmen mellan dem.
Andra typer av värmeöverföring
De återstående typerna av värmeöverföring är: ledning och strålning. Överföringar genom värmeledning från ett objekt till ett annat görs utan rörelse; värme överförs från en molekyl till en annan. Denna typ av värmeöverföring sker endast i fasta ämnen; Handtaget på en hetpanna är ett exempel. Överföringen av värme genom strålning innebär överföring av värme genom elektromagnetiska vågor av energi. Ett exempel på strålning är solljus; När vågorna träffar andra partiklar börjar de vibrera eller värma upp.