Ποια μεταφορά θερμότητας είναι σε στερεά;
Conduction
* Μηχανισμός: Η μεταφορά θερμότητας μέσω της αγωγιμότητας περιλαμβάνει τη μεταφορά θερμικής ενέργειας μέσω άμεσης επαφής μεταξύ των μορίων. Όταν ένα μέρος του στερεού θερμαίνεται, τα μόρια του δονείται πιο έντονα. Αυτές οι δονήσεις μεταδίδονται σε γειτονικά μόρια, προκαλώντας τους να δονείται επίσης, και ούτω καθεξής.
* Παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγιμότητα:
* Ιδιότητες υλικού: Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές θερμικές αγωγιμότητες. Τα μέταλλα είναι εξαιρετικοί αγωγοί λόγω των ελεύθερων ηλεκτρονίων τους, ενώ μονωτήρες όπως το ξύλο και το πλαστικό διεξάγουν θερμότητα ελάχιστα.
* Διαφορά θερμοκρασίας: Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο σημείων, τόσο ταχύτερη μεταφορά θερμότητας.
* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια επιτρέπει περισσότερη επαφή και ταχύτερη μεταφορά θερμότητας.
* πάχος: Όσο πιο παχύτερο είναι το υλικό, τόσο πιο αργή είναι η μεταφορά θερμότητας.
Άλλοι μηχανισμοί (λιγότερο σημαντικοί)
* Ακτινοβολία: Ενώ τα στερεά μπορούν να ακτινοβολούν θερμότητα, αυτό είναι γενικά λιγότερο σημαντικό από την αγωγιμότητα, ειδικά σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Η ακτινοβολία περιλαμβάνει την εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τα οποία μπορούν να ταξιδεύουν μέσω κενού.
* CONVECTION: Η μεταφορά συνήθως εμφανίζεται σε υγρά (υγρά και αέρια). Ωστόσο, εάν ένα στερεό έρχεται σε επαφή με ένα υγρό, η μεταφορά θερμότητας μπορεί να συμβεί μέσω μεταφοράς μεταξύ του στερεού και του υγρού.
Παραδείγματα:
* Θέρμανση μιας μεταλλικής ράβδου: Όταν το ένα άκρο μιας μεταλλικής ράβδου θερμαίνεται, η θερμότητα ταξιδεύει μέσω της ράβδου με αγωγιμότητα, τελικά θερμαίνοντας ολόκληρη τη ράβδο.
* μαγείρεμα σε ένα stovetop: Ζεσταίνετε από τις μεταφορές του μαγειρικού συστήματος στο τηγάνι με αγωγιμότητα και στη συνέχεια στο φαγητό μέσα στο τηγάνι.
* Κρατώντας ένα ζεστό φλιτζάνι καφέ: Ζεσταίνετε από το φλιτζάνι καφέ μεταφέρει στο χέρι σας με αγωγιμότητα.
Βασικό σημείο:
Η αγωγιμότητα είναι ο κύριος τρόπος μεταφοράς θερμότητας σε στερεά. Είναι η διαδικασία με την οποία η θερμική ενέργεια μεταφέρεται μέσω μοριακών δονήσεων και παίζει καθοριστικό ρόλο σε πολλά καθημερινά φαινόμενα.
