Як відбувається передача тепла - науково-популярний журнал «не знали»

Теплообмін, або теплопередача # 151; це фізичний процес при якому переноситься тепло від теплого об'єкта до холодного (або від теплої частини одного об'єкта до холодної). Теплопередача може відбуватися безпосередньо при безпосередньому контакті двох об'єктів (теплопровідність), при перемішуванні газів або рідин (конвекція) і при випромінюванні тепла.

теплопровідність

Що таке тепло? На фізичному рівні тепло # 151; це рух атомів і молекул. При абсолютному нулі немає ніякого руху, але з ростом температури молекули й атоми, з яких складається речовина, починають рухатися. Відштовхуючись друг від друга, вони прагнуть зрівняти свої швидкості, таким чином, передають температуру від теплих об'єктів (або частин об'єкта) до холодних.

абсолютний нуль

Найнижча температура, яка можлива # 151; це -273,15 ° C. Ця точка називається «Абсолютним нулем» і є точкою відліку абсолютної температурної шкали Кельвіна (при цьому сама шкала Кельвіна відповідає шкалою Цельсія).

Теоретично, при абсолютному нулі взагалі відсутній тепловий рух атомів і молекул, і вони займають чітко впорядковане положення у вузлах кристалічної решітки. Але на практиці така температура недосяжна. Найнижча температура, отримана на сьогоднішній день вченими в лабораторії всього на дві мільярдні частини градуса вище абсолютного нуля (2 • 10 -9).

Те, наскільки швидко відбувається передача тепла від об'єкта до об'єкта або всередині об'єкта залежить від їх щільності і того, як впорядковані атоми в речовині. Наприклад, у металів атоми упаковані в щільну кристалічну решітку, у них коефіцієнт теплопровідності дуже високий # 151; метали швидко віддають і отримують тепло. І навпаки, більшу частину обсягу газу складає порожнеча, молекули в газі зустрічаються рідко і пробігають великі відстані, поки не зустрінуться один з одним, тому гази погано передають тепло і є хорошим теплоізолятором. Чим менш щільний газ, тим повільніше він передає тепло. Наприклад, в космосі, де майже абсолютний вакуум, тепло передається тільки шляхом випромінювання.

Конвекція - це процес перенесення тепла за рахунок перемішування речовини. Цей процес може бути як природним, так і викликаним штучно. Природний процес конвекції відбувається через те, що нагріті газ або рідина легші, ніж холодні, і тому вони поступово піднімаються наверх. Примусову конвекцію ви самі створюєте кожен раз, коли дуеті на ложку з супом, щоб швидше охолодити його, або коли в вашому комп'ютері включається вентилятор для охолодження процесора.

Випромінювання нагрітого тіла: колір

Відомий колір випромінювання залежить від температури, до якої нагріті тіла. Чорні тіла при нагріванні матимуть колір відповідно до табличкою нижче: