13 Příklady tepelného vedení: Podrobné vysvětlení

By

Tento článek pojednává o příkladech vedení tepla. Jde o způsob přenosu tepla, ke kterému dochází srážkou molekul přítomných v médiu.

Teplo je energie existující mezi dvěma rozdíly, které se od sebe tepelně liší, to znamená, že oba mají různé teploty. Tepelná energie proudí stejně jako vítr. Proudí ze systému s vyšší teplotou do systému s nižší teplotou. Jedním z nich je vedení tepla.

Příklady vedení tepla

Můžeme vidět termiku vedení odehrávající se téměř každý den v našem každodenním životě. Je zodpovědný za to, že se popálíme, když se dotkneme horkého předmětu. Podívejme se na různé příklady vedení tepla. Jsou uvedeny níže -

Lžíce se při kontaktu s horkou nádobou zahřívá

Molekuly nádoby nepřetržitě vibrují při vysokých energiích. Tato energie se přenáší na molekuly lžíce, která se zase zahřívá. Tímto způsobem přenos tepla probíhá mezi lžící a nádobou prostřednictvím tepelného vedení.

Po dotyku s horkým předmětem cítíme horko

Podobně jako u příkladu lžíce a nádoby molekuly horkého předmětu předávají energii naší pokožce, což nám dává pocit tepla. Toto je také příklad termiky vedení jako pocit tepla nastává po kontaktu.

Prohřívání svalů pomocí vyhřívací podložky

Vyhřívací podložka má molekuly s vysokou energií, tato energie se přenáší do pokožky a následně do svalů. Tímto způsobem se cítíme uvolněně, jakmile se teplo dostane do našich svalů. To je také příklad vedení tepla.

Teplo z tekutiny zahřeje šálek

Molekuly tepla proudí s vysokou energií, tato energie se přenáší na povrch kalíšku, který je v kontaktu s kapalinou.

Když budete držet teplé ruce, zahřejte si i ruce

Teplá ruka má více energie než ruka studená. Chladnější ruka se zahřeje, jakmile se na ni přenese energie. Přenos energie probíhá, dokud obě ruce nedosáhnou stejné teploty.

Žehlení oděvů

Horká žehlička přenáší teplo na oblečení. Tohle je příklad termiky vedení mezi oblečením a železem.

Chůze po horkém písku

Horký písek předává teplo našim nohám, když po něm chodíme. To je důvod, proč se naše nohy pálí, když chodíme po písku s velmi vysokou teplotou. Tepelné vedení probíhá mezi chodidly a pískem.

Dotýkání se žárovky

Povrch žárovky je velmi horký. Při dotyku se teplo přenáší z povrchu žárovky na naše ruce, proto je nám po dotyku teplo.

Dotýkání se horkých kamen

Kamna jsou ve vyšším energetickém stavu, po doteku máme popálené ruce kvůli přenosu tepla mezi kamny a naší rukou.

příklady tepelného vedení
Obrázek: Kamna obehnaná cihlami zabraňují popálení rukou

Obrázek kreditů: Okkisafire, Indonéská cihlová kamna, CC BY-SA 4.0

Tání ledu při umístění na horkou pánev

Horká pánev přenáší teplo do bloku ledu. Led začne tát, jakmile teplota začne stoupat nad 0 stupňů. Jak se teplo přenáší z pánve, teplota ledového bloku se zvyšuje a začíná tát.

Rozpouštění čokolády v ruce

Podobně jako v příkladu ledového bloku se čokoláda začne rozpouštět, jakmile absorbuje teplo z ruky. To je způsobeno tepelným vedením.

Mělké smažení jídla, jako je kotleta

Mělké smažení zahrnuje přenos tepla z pánve na kotletu. Mezi kotletou a pánví dochází k tepelnému vedení.

Dotýkání se tlumiče vozidla

Tlumič se po nastartování vozidla a chvíli používání zahřeje, teplo z tlumiče se okamžitě přenese na naši nohu/ruku, když se ho dotkneme. To je způsobeno velkým teplotním rozdílem mezi oběma. Doporučujeme, abychom se drželi dále od tlumičů, protože se někdy zvláště bezprostředně po použití vozidla velmi zahřívají.

Vkládání rukou do horké vody

Energie z horké vody se přenáší do rukou. Tímto způsobem dochází k tepelnému vedení mezi horkou vodou a rukou.

Dotýkání se ledu

Led je chladnější než naše ruce, takže teplo se přenáší z našich rukou do ledového bloku. To se děje pomocí tepelného vedení mezi ledovým blokem a našimi rukama.

co je teplo?

Energie proudící mezi těmito dvěma systémy pouze proto, že se jejich teploty liší, se nazývá teplo.

Tok teplo probíhá podobným způsobem jako vítr. Systém o vyšší teplotě je zdrojem tepelného toku, teplo jde z tohoto systému do systému, který má nižší teplotu. Aby teplo proudilo jinak, potřebuje externí pomoc zařízení, jako je tepelné čerpadlo.

V tomto článku se podíváme na různé typy přenosu tepla.

Způsoby přenosu tepla

Přenos tepla ze systému do systému může probíhat různými způsoby. Někdy potřebuje médium a někdy cestuje ve vakuu.

Uvidíme různé způsoby, kterými lze teplo přenášet z jednoho systému do druhého. Jsou diskutovány níže -

  • Přenos tepla vedením - Vedení tepla je způsob přenosu tepla, při kterém se přenáší pomocí srážky molekul přítomných v médiu. Molekuly stále vibrují a přenášejí energii z jednoho předmětu na druhý. Tento typ přenosu tepla vyžaduje, aby byly oba objekty v kontaktu.
  • Proudění– Konvekce je způsob přenosu tepla, při kterém se teplo přenáší v důsledku pohybu částic tekutiny mezi dvěma médii. Tekutinou může být voda nebo dokonce vzduch. To je důvod, proč je nám horko, když stojíme poblíž vařící vody.
  • Záření– Tato forma přenosu tepla může probíhat ve vakuu a je definována jako přenos tepla, který probíhá ve formě vln nebo částic prostorem.

Co je to vedení tepla?

Vedení tepla je druh přenosu tepla, který probíhá mezi dvěma systémy, které jsou v kontaktu.

Molekuly uvnitř těchto systémů se navzájem srážejí za účelem přenosu tepla z jednoho místa na druhé. Tento typ vedení tepla nutně potřebuje kontakt mezi dvěma systémy, aby došlo k přenosu tepla.

Co je tepelná vodivost?

Podobně jako elektrická vodivost, což je schopnost materiálu vést elektrický proud, tepelná vodivost také znamená schopnost materiálu vést přenos tepla.

I tvar průřezu může ovlivnit hodnotu tepelné vodivosti. Více o tepelné vodivosti budeme studovat v následujících částech.

Přenos tepla různými průřezy

Přenos tepla závisí také na tvaru průřezu. Pro válec je to jiné, pro kouli je to jiné a pro kvádr je to jiné.

Vzorec pro přenos tepla pro různé tvary je uveden níže -

  • Obdélníková deska -

Přenos tepla pravoúhlou deskou probíhá kolmo k průřezu. Vzorec pro přenos tepla pro obdélníkovou desku je uveden níže -

kde,

k je tepelná vodivost materiálu

A je plocha průřezu

Delta T je teplotní rozdíl mezi dvěma konci desky

Delta x je délka přenosu tepla

  • Koule-

Vzorec pro přenos tepla přes kulový plášť je uveden níže -

kde,

a a b jsou poloměry vnější a vnitřní koule

Ta je teplota na povrchu koule o poloměru a

Tb je teplota na povrchu koule o poloměru b

  • Válcová skořepina -

Válcový plášť se skládá ze dvou válců o vnitřním poloměru b a vnějším poloměru a. Vzorec pro přenos tepla válcovým pláštěm je uveden níže - Q = 2πkL (Ta - Tb / lnb/a )

kde,

a je poloměr vnějšího válce

b je poloměr vnitřního válce

Ta je teplota povrchu vnějšího válce

Tb je teplota povrchu vnitřního válce

Související příspěvky

Přejděte na začátek