เนื้อหา
- การถ่ายเทความร้อนพา
- ตัวอย่างการพาความร้อน
- การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
- ตัวอย่างของการพา
- การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น
หากคุณได้หยิบมือจับโลหะของกระทะที่ถูกความร้อนเหนือไฟคุณได้รับความร้อนอย่างเจ็บปวด มีสี่วิธีในการถ่ายโอนความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังวัตถุอื่น: การนำความร้อนการแผ่รังสีการพาและการพาความร้อน ความร้อนเกือบตลอดเวลาไหลจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงสุดถึงอุณหภูมิต่ำสุดเปลี่ยนพลังงานภายในของทั้งสองในระหว่างกระบวนการ ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการพาและการพาความร้อนคือทิศทางของการแลกเปลี่ยน
การถ่ายเทความร้อนพา
การพาความร้อนการพาความร้อนนั้นเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนผ่านการเคลื่อนที่ของอนุภาคในตัวกลาง สื่อนี้จะต้องเป็นก๊าซหรือของเหลวที่ช่วยให้การเคลื่อนไหว การพาความร้อนจะถ่ายเทความร้อนในระนาบแนวตั้งเสมอและการเคลื่อนไหวนี้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของตัวกลางและการลอยตัว อนุภาคความร้อนขยายตัวลดความหนาแน่น; อนุภาคเหล่านี้จะมีพลังมากกว่าอนุภาครอบตัวซึ่งทำให้พวกมันเพิ่มขึ้น เมื่อความร้อนเพิ่มขึ้นความร้อนจะถูกส่งไปยังชิ้นส่วนที่เย็นกว่าซึ่งอยู่ด้านบน
ตัวอย่างการพาความร้อน
การถ่ายเทความร้อนการพาเกิดขึ้นเมื่อน้ำอุ่น โมเลกุลของน้ำที่อยู่ถัดจากแหล่งความร้อนจะขยายตัว การขยายตัวนี้จะลดความหนาแน่นและเริ่มสูงขึ้น นี่คือสิ่งที่ทำให้น้ำในหม้อเดือด บรรยากาศยังเป็นตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อน เมื่อแพ็คเกจอากาศถูกทำให้ร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ - การถ่ายเทความร้อนจากรังสี - แพ็คเกจอากาศจะขยายตัวลดความหนาแน่นลง นี่เป็นการเพิ่มแรงลอยตัวและทำให้มันลอยขึ้นในชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้สร้างบรรยากาศที่ไม่แน่นอนด้วยการไหลของอากาศในแนวตั้ง
การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
การถ่ายเทความร้อนการพาความร้อนนั้นแตกต่างจากการพาความร้อนเนื่องจากการเคลื่อนที่ของความร้อนถูก จำกัด อยู่ในระนาบแนวนอน การถ่ายโอนชนิดนี้ไม่ได้ถูกป้อนโดยการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่น แต่ต้องการแรงภายนอกเช่นกระแสลมหรือกระแสอากาศเพื่อแทนที่อนุภาคจากตัวกลาง เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ในแนวนอนในระบบที่อุ่นขึ้นหรือเย็นกว่าความร้อนจะถูกถ่ายโอน
ตัวอย่างของการพา
ตัวอย่างหลักของการถ่ายเทความร้อนแบบการถ่ายเทความร้อนคือการเคลื่อนที่ของอากาศด้านหน้า เสื้อผ้าเหล่านี้แสดงถึงมวลของอากาศเย็นหรือร้อนที่เคลื่อนที่ในแนวนอนผ่านลมบนพื้นผิว เมื่อมวลอากาศเหล่านี้พบอากาศร้อนหรือเย็นกว่าความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างระบบ กระแสน้ำในมหาสมุทรเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อน แทนที่จะเป็นแนวตั้งกระแสจะย้ายน้ำร้อนหรือน้ำเย็นในทิศทางแนวนอน เมื่อน้ำเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับบริเวณที่อุ่นกว่าหรือเย็นกว่าน้ำจะมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างกัน
การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น
ประเภทการถ่ายเทความร้อนที่เหลือคือ: การนำความร้อนและการแผ่รังสี การถ่ายโอนผ่านการนำความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีการเคลื่อนไหว ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีก การถ่ายเทความร้อนประเภทนี้เกิดขึ้นในของแข็งเท่านั้น ตัวอย่างของด้ามจับกระทะร้อนเป็นตัวอย่าง การถ่ายเทความร้อนผ่านรังสีเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนความร้อนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของพลังงาน ตัวอย่างของการแผ่รังสีคือแสงแดด เมื่อคลื่นชนกับอนุภาคอื่นพวกเขาจะเริ่มสั่นหรือร้อนขึ้น