Nhiệt được truyền như thế nào
Trong bài viết này chúng ta sẽ nói về việc truyền nhiệt, phần tiếp theo của giới thiệu về nhiệt động lực học.
Nhiệt được truyền như thế nào?
Bất kì sự khác biệt nhiệt độ nào trong một vật thể hoặc giữa các vật thể, các hệ thống khác nhau đều dẫn đến sự truyền nhiệt cho đến khi cân bằng nhiệt độ. Sự truyền nhiệt có thể diễn ra theo 3 cách sau:
- Dẫn nhiệt.
- Đối lưu nhiệt.
- Bức xạ nhiệt.
Trong thực tế, một hệ có thể bao gồm nhiều hình thức trao đổi nhiệt khác nhau
Dẫn nhiệt là sự trao đổi nhiệt trực tiếp giữa các hạt phân tử. Trao đổi nhiệt diễn ra từ vùng có mức năng lượng cao hơn (nhiệt độ cao hơn) xuống vùng có mức năng lượng thấp hơn (nhiệt độ thấp hơn). Trong đó:
Q = nhiệt lượng (J)
A = diện tích (m2)
t = thời gian (s)
∆T = (t2 – t1) (K) ∆x = khoảng cách (m)
𝜆 = hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)
Đối lưu nhiệt là là quá trình trao đổi nhiệt được thực hiện nhờ sự chuyển động của chất lỏng hay chất khí giữa các vùng có nhiệt độ khác nhau hoặc sự truyền nhiệt từ một hệ rắn sang một hệ lỏng (hoặc khí) và ngược lại. Người ta phân biệt giữa đối lưu tự nhiên (dòng vật chất chuyển động nhờ nội năng trong chất lỏng, khí) và đối lưu cưỡng bức. Đối lưu cưỡng bức tạo ra sự truyền nhiệt cao hơn đáng kể . Nó được tính theo công thức sau, trong đó:
Q = nhiệt lượng (J)
A = diện tích (m2)
t = thời gian (s)
∆T = (t2 – t1) (K)
h = hệ số truyền nhiệt (W/m2.K)
Bức xạ nhiệt là sự trao đổi nhiệt thông qua sóng điện từ.Bức xạ nhiệt có thể truyền qua mọi loại vật chất cũng như qua chân không. Tất cả các vật thể có nhiệt độ lớn hơn độ không tuyệt đối (0 Kelvin) đều bức xạ nhiệt. Trong bức xạ nhiệt, dòng nhiệt không chỉ truyền từ nơi nóng sang nơi lạnh mà còn theo chiều ngược lại. Trong thực tế nhiệt được truyền đồng thời thông qua dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt. Nó được tính theo công thức sau, trong đó:
Q = nhiệt lượng (J)
A = diện tích (m2)
t = thời gian (s)
∆T = (t2 – t1) (K)
k = hệ số truyền nhiệt (W/m.K)
Sự truyền nhiệt trong một bộ trao đổi nhiệt tại mỗi nhiệt dộ là một hàm sô logarit giữa sự chênh lệch nhiệt độ và tổng hệ số truyền nhiệt. Thay vì sử dụng hệ tuyến tính ∆T.
Độ chênh lệch nhiệt độ theo logarit được định nghĩa là sự tương quan giữa 2 đầu bộ trao đổi nhiệt theo biểu thức, trong đó:
θ= Sự thay đổi nhiệt độ theo hàm logarit (K)
Các bài liên quan
21 tháng tư, 2022
Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Tìm hiểu xem về nhiệt động lực học và vì sao nó rất quan trọng trong việc hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.
18 tháng hai, 2022
Để hiểu hoạt động của khí nén, một bài giới thiệu cơ bản về vật lý có thể đi một chặng đường dài. Tìm hiểu thêm về nhiệt động lực học và tầm quan trọng của chúng trong việc tìm hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.
4 tháng tám, 2022
Để hiểu hoạt động của khí nén, một giới thiệu cơ bản về vật lý có thể đi một chặng đường dài. Tìm hiểu thêm về nhiệt động lực học và tầm quan trọng của chúng quan trọng trong việc tìm hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.