14.4: Njia za Uhamisho wa Joto

Last updated
Save as PDF

Page ID: 183722

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

Jadili njia tofauti za uhamisho wa joto.

Sawa ya kuvutia kama madhara ya uhamisho wa joto kwenye mfumo ni njia ambazo hutokea. Wakati wowote kuna tofauti ya joto, uhamisho wa joto hutokea. Uhamisho wa joto unaweza kutokea haraka, kama vile kupitia sufuria ya kupikia, au polepole, kama vile kupitia kuta za kifua cha barafu cha picnic. Tunaweza kudhibiti viwango vya uhamisho wa joto kwa kuchagua vifaa (kama vile nguo za pamba nene kwa majira ya baridi), kudhibiti mwendo wa hewa (kama vile matumizi ya hali ya hewa kuvua milango), au kwa kuchagua rangi (kama vile paa nyeupe kutafakari jua la majira ya joto). Michakato mingi inahusisha uhamisho wa joto, hivyo ni vigumu kufikiria hali ambapo hakuna uhamisho wa joto hutokea. Hata hivyo kila mchakato unaohusisha uhamisho wa joto unafanyika kwa njia tatu tu:

Uendeshaji ni uhamisho wa joto kwa njia ya suala la stationary na kuwasiliana kimwili. (Suala ni stationary juu ya wadogo macroscopic—tunajua kuna mwendo mafuta ya atomi na molekuli katika joto yoyote juu ya sifuri kabisa.) Joto lililohamishwa kati ya burner ya umeme ya jiko na chini ya sufuria huhamishwa na conduction.
Convection ni uhamisho wa joto na harakati ya macroscopic ya maji. Aina hii ya uhamisho hufanyika katika tanuru ya kulazimishwa-hewa na katika mifumo ya hali ya hewa, kwa mfano.
Uhamisho wa joto kwa mionzi hutokea wakati microwaves, mionzi ya infrared, mwanga unaoonekana, au aina nyingine ya mionzi ya umeme hutolewa au kufyonzwa. Mfano dhahiri ni joto la Dunia na Jua. Mfano usio wazi ni mionzi ya joto kutoka kwa mwili wa mwanadamu.

Takwimu inaonyesha mahali pa moto katika chumba. Sehemu ya moto iko upande wa kushoto wa takwimu. Kuna dirisha upande wa kulia wa chumba. Kutoka dirisha baridi hewa inaingia ndani ya chumba, na ifuatavyo baadhi curved mishale ya bluu iliyoandikwa convection kwa fireplace. Upepo mkali na moto huinuka kwenye chimney kufuatia mishale nyekundu yenye rangi nyekundu, ambayo pia inaitwa convection. Mistari ya wavy ya njano hutoka kwenye moto wa moto ndani ya chumba na huitwa mionzi. Hatimaye, nyeusi ikiwa line labeled upitishaji huenda kutoka chini ya magogo ya moto na pointi katika sakafu chini ya chumba. — Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Katika mahali pa moto, uhamisho wa joto hutokea kwa njia zote tatu: conduction, convection, na mionzi. Mionzi inawajibika kwa joto kubwa lililohamishwa ndani ya chumba. Uhamisho wa joto pia hutokea kwa njia ya uendeshaji ndani ya chumba, lakini kwa kiwango cha polepole sana. Uhamisho wa joto kwa convection pia hutokea kupitia hewa baridi kuingia kwenye chumba karibu na madirisha na hewa ya moto na kuacha chumba kwa kupanda juu ya chimney.

Tunachunguza njia hizi kwa undani katika modules tatu zifuatazo. Kila njia ina sifa za kipekee na za kuvutia, lakini wote watatu wana kitu kimoja sawa: huhamisha joto tu kwa sababu ya tofauti ya joto Kielelezo\(\PageIndex{1}\).

Zoezi\(\PageIndex{1}\)

Jina mfano kutoka kwa maisha ya kila siku (tofauti na maandiko) kwa kila utaratibu wa uhamisho wa joto.

Jibu

Conduction: Joto uhamisho katika mikono yako kama wewe kushikilia kikombe moto ya kahawa.
Convection: Joto uhamisho kama barista “steams” maziwa baridi kufanya kakao moto.
Radiation: Reheating kikombe baridi ya kahawa katika tanuri microwave.

Muhtasari

Joto huhamishwa na mbinu tatu tofauti: conduction, convection, na mionzi.

faharasa

upitishaji: uhamisho wa joto kwa njia ya suala la stationary na kuwasiliana kimwili

convection: uhamisho wa joto na harakati ya macroscopic ya maji

mionzi: uhamisho wa joto ambayo hutokea wakati microwaves, mionzi ya infrared, mwanga unaoonekana, au mionzi mengine ya umeme hutolewa au kufyonzwa