Contoh perpindahan panas di alam, kehidupan

energi panas adalah istilah yang kita gunakan untuk menggambarkan tingkat aktivitas molekul-molekul dalam suatu objek. Peningkatan kegembiraan satu atau lain cara, terkait dengan peningkatan suhu, sedangkan pada benda-benda dingin atom bergerak jauh lebih lambat.

Contoh perpindahan panas dapat ditemukan di mana-mana - di alam, seni dan kehidupan sehari-hari.

Contoh perpindahan panas

Contoh terbesar adalah transfer panas matahari, yang menghangatkan planet bumi dan segala isinya adalah. Dalam kehidupan sehari-hari, Anda dapat menemukan banyak pilihan yang sama, tetapi dalam jauh lebih sedikit rasa global. Jadi apa yang contoh perpindahan panas dapat diamati dalam kehidupan sehari-hari?

Berikut adalah beberapa dari mereka:

• Gas atau kompor listrik, misalnya, panci untuk menggoreng telur.
• bahan bakar otomotif seperti bensin, adalah sumber panas untuk mesin.
• pemanggang roti yang disertakan ternyata roti ke roti panggang. Hal ini disebabkan roti energi panas radiasi, yang menarik kelembaban dari roti dan membuatnya renyah.
• secangkir mengepul kakao menghangatkan tangan.
• Setiap api dari api pertandingan dan berakhir kebakaran hutan besar-besaran.
• Ketika es ditempatkan dalam segelas air, energi panas dari air meleleh, yaitu air itu sendiri merupakan sumber energi.
• radiator atau pemanas sistem menyediakan kehangatan di rumah selama bulan-bulan musim dingin yang panjang dan dingin.
• oven konvensional adalah sumber dari konveksi, dimana ditempatkan di dalamnya produk makanan memanas, dan memulai proses memasak.
• Contoh perpindahan panas dapat dilihat pada tubuhnya sendiri, mengambil di tangannya sepotong es.
• Energi termal, bahkan dalam kucing, yang bisa menghangatkan lutut tuan rumah.

Panas - gerakan

arus panas berada dalam gerakan konstan. Metode utama penularan dapat disebutkan konvensi, radiasi dan konduksi. Mari kita lihat konsep-konsep ini secara lebih rinci.

Apa konduktivitas?

Mungkin banyak kali menyadari bahwa dalam satu dan ruangan yang sama perasaan dari menyentuh lantai bisa sangat berbeda. Sangat menyenangkan dan hangat untuk berjalan di atas karpet, tetapi jika Anda pergi ke kamar mandi tanpa alas kaki, kesejukan teraba segera memberikan perasaan keceriaan. Tidak dalam kasus di mana ada pemanas di bawah lantai.

Jadi mengapa ubin permukaan beku? Ini semua karena konduktivitas termal. Ini adalah salah satu dari tiga jenis perpindahan panas. Setiap kali dua objek dari temperatur yang berbeda berada dalam kontak dengan satu sama lain, energi panas akan melewati diantaranya. Contoh perpindahan panas dalam hal ini kita dapat mengutip berikut: memegang pelat logam, ujung yang ditempatkan di atas nyala lilin, dengan waktu bisa merasakan sakit dan sensasi terbakar, dan ketika menyentuh menjulur besi dengan air mendidih bisa mendapatkan terbakar.

faktor pipa

Konduktivitas yang baik atau buruk tergantung pada beberapa faktor:

• Jenis dan kualitas bahan dari yang membuat barang-barang.
• Luas permukaan dari dua benda bersentuhan.
• Suhu perbedaan antara dua benda.
• Ketebalan dan ukuran benda.

Dalam bentuk persamaan, ini adalah sebagai berikut: kecepatan transfer panas ke objek adalah sama dengan konduktivitas termal bahan dari mana objek tersebut diproduksi, dikalikan dengan luas permukaan kontak dikalikan dengan perbedaan suhu antara dua benda, dan dibagi dengan ketebalan material. Ini sederhana.

contoh konduktivitas

transfer langsung panas dari satu objek ke yang lain disebut konduktivitas dan zat-zat yang melakukan panas dengan baik, yang disebut konduktor. Beberapa bahan dan zat tidak mengatasi dengan tugas ini, mereka disebut isolator. Ini termasuk kayu, plastik, fiberglass dan bahkan udara. Hal ini diketahui bahwa isolator tidak benar-benar menghentikan aliran panas, dan itu hanya memperlambat dalam satu derajat atau yang lain.

konveksi

Bentuk perpindahan panas, seperti konveksi terjadi pada semua cairan dan gas. contoh tersebut dapat ditemukan di alam dan perpindahan panas di rumah. Ketika cairan dipanaskan, molekul di bagian bawah memperoleh energi dan mulai bergerak lebih cepat, yang mengarah ke penurunan kepadatan. molekul cairan hangat mulai bergerak ke atas, sedangkan pendingin (cairan lebih padat) mulai tenggelam. Setelah mendinginkan molekul mencapai bagian bawah, mereka kembali menerima bagian mereka dari energi dan lagi bercita-cita ke atas. siklus terus selama ada sumber panas di bagian bawah.

Contoh perpindahan panas yang terjadi secara alami adalah sebagai berikut: menggunakan burner khusus yang dilengkapi udara hangat, mengisi balon ruang, dapat meningkatkan seluruh struktur pada ketinggian yang cukup besar, kenyataannya adalah bahwa udara hangat lebih ringan dari dingin.

radiasi

Ketika Anda duduk di depan api, menghangatkan Anda datang dari dia hangat. Hal yang sama terjadi jika Anda membawa tangan ke bola lampu terbakar, tanpa menyentuhnya. Anda juga akan merasakan panas. Contoh terbesar dari panas dalam rumah dan alam menyebabkan energi surya. Setiap hari matahari melewati panas 146 Mill. Km ruang kosong hingga bumi itu sendiri. Ini adalah kekuatan pendorong untuk semua bentuk kehidupan dan sistem yang ada di planet kita hari ini. Tanpa metode transmisi, kami akan berada dalam masalah besar, dan dunia akan menjadi sangat salah, seperti yang kita kenal.

Radiasi - transfer panas dengan menggunakan gelombang elektromagnetik, apakah gelombang radio,, sinar-X inframerah atau cahaya tampak. Semua benda memancarkan dan menyerap energi radiasi, termasuk manusia itu sendiri, tetapi tidak semua benda dan zat untuk mengatasi tugas ini sama baiknya. Contoh perpindahan panas di rumah dapat dianggap menggunakan antena konvensional. Sebagai aturan, apa yang memancarkan baik dan menyerap juga. Adapun bumi, dibutuhkan energi dari matahari, dan kemudian mengirimkannya kembali ke angkasa. energi radiasi ini disebut radiasi bumi, dan ini adalah apa yang memungkinkan kehidupan itu sendiri di planet ini.

Contoh perpindahan panas di alam, kehidupan, Teknik

Transfer energi, terutama panas, merupakan daerah mendasar studi untuk semua insinyur. Radiasi membuat Bumi dihuni dan menyediakan energi surya terbarukan. Konveksi adalah dasar dari mekanika, bertanggung jawab untuk aliran udara pada bangunan dan ventilasi pada bangunan. Konduktivitas memungkinkan panas panci, hanya menempatkan di atas api.

Banyak contoh perpindahan panas dalam seni dan alam yang jelas dan ditemukan di mana-mana di dunia kita. Hampir semua dari mereka memainkan peran penting, terutama di bidang teknik mesin. Sebagai contoh, saat merancang sistem ventilasi bangunan insinyur menghitung kehilangan panas dari bangunan menjadi sekitarnya, serta perpindahan panas internal. Selain itu, mereka memilih bahan yang meminimalkan atau memaksimalkan transfer panas melalui masing-masing komponen untuk mengoptimalkan efisiensi.

penguapan

Ketika atom atau molekul dari cairan (misalnya, air) terkena sejumlah besar gas, mereka cenderung spontan masuk ke dalam keadaan gas atau menguap. Hal ini karena molekul-molekul yang terus bergerak ke arah yang berbeda pada kecepatan acak dan saling bertabrakan. Selama proses ini, beberapa dari mereka menerima energi kinetik yang cukup untuk mendorong off dari sumber pemanas.

Namun, tidak semua molekul punya waktu untuk menguapkan dan menjadi uap. Itu semua tergantung pada suhu. Jadi, dalam segelas air akan menguap lebih lambat daripada di panci dipanaskan di atas kompor. air mendidih secara signifikan meningkatkan energi molekul, yang pada gilirannya mempercepat proses penguapan.

konsep dasar

• Konduktivitas - adalah transfer panas melalui zat melalui kontak langsung dari atom atau molekul.
• Konveksi - adalah transfer panas oleh sirkulasi gas (misalnya, udara) atau cairan (misalnya, air).
• Radiasi - adalah perbedaan antara penyerapan dan refleksi dari jumlah panas. Kemampuan ini sangat tergantung pada warna, benda hitam menyerap panas lebih dari cahaya.
• Penguapan - adalah proses dimana atom atau molekul dalam keadaan cair diperoleh energi yang cukup untuk menjadi gas atau uap.
• Gas rumah kaca - gas yang menjebak surya panas di atmosfer, menghasilkan efek rumah kaca. Ada dua kategori utama - adalah uap air dan karbon dioksida.
• energi terbarukan - adalah sumber tak terbatas yang cepat dan alami diisi ulang. Hal ini dapat mencakup contoh-contoh berikut perpindahan panas di alam dan teknologi: angin dan energi surya.
• konduktivitas termal - tingkat di mana materi mentransmisikan panas melalui itu sendiri.
• Thermal keseimbangan - keadaan di mana semua bagian dari sistem ini adalah dalam kisaran suhu yang sama.

Aplikasi dalam praktek

Banyak contoh perpindahan panas di alam dan teknologi (gambar di atas) menunjukkan bahwa proses ini harus dipelajari dengan baik dan disajikan baik. Insinyur menggunakan pengetahuan mereka tentang prinsip-prinsip perpindahan panas, penelitian teknologi baru, yang melibatkan penggunaan sumber daya terbarukan dan kurang merusak lingkungan. Titik kunci adalah untuk memahami bahwa transfer energi membuka kemungkinan tak terbatas untuk solusi rekayasa dan tidak hanya.