پدیده گرما و نمونه هایی از گرما

اگر دست خود را به لامپ لامپ متصل کرده یا دست خود را بر روی صفحه داغ قرار دهید، می توانید جریان هوا گرم را احساس کنید. همان اثر را می توان با نوسان ورق کاغذی که روی یک شعله باز قرار دارد مشاهده می شود. هر دو اثر توسط convection توضیح داده می شود.

آن چیست؟

در قلب پدیده متابولیسم انبساط ماده سردتر است که در تماس با توده های گرم قرار دارد. در چنین شرایطی، ماده گرمایی چگالی خود را از دست می دهد و نسبت به فضای سرپوشیده اطراف آن سبک تر می شود. دقیق تر، این مشخصه پدیده مربوط به حرکت شار حرارتی هنگام گرم شدن آب است.

حرکت مولکول ها در جهت مخالف تحت تاثیر گرما، دقیقا همان چیزی است که بر مبنای حرارتی است. تابش، هدایت گرما فرآیندهای مشابهی است، اما در درجه اول به انتقال انرژی حرارتی در جامدات مربوط می شود.

نمونه های قابل توجهی از حرارتی، حرکات هوای گرم در وسط اتاق با رادیاتور هستند، هنگامی که جریان های گرم تحت سقف حرکت می کنند، و هوای سرد به سطح زمین می افتد. به همین دلیل است که وقتی بخاری در بالای اتاق قرار می گیرد، هوا به مراتب گرم تر از قسمت پایین اتاق است.

قانون ارشمیدس و گسترش حرارتی بدن فیزیکی

برای فهمیدن اینکه چه جسم طبیعی است، کافی است که فرآیند را با مثال عمل قانون آریمید و پدیده گسترش بدن تحت تاثیر تابش حرارتی بررسی کنیم. بنابراین، طبق قانون، افزایش دما ضرورتا منجر به افزایش حجم مایع میشود. مایع گرم شده از زیر در مخازن بالا می رود و رطوبت با تراکم بیشتر به ترتیب پایین تر حرکت می کند. در مورد گرمایش از بالا، مایعات بیشتر و کمتر متراکم در مکان های خود باقی می مانند، در این صورت هیچ پدیده ای رخ نمی دهد.

منشا مفهوم

واژه "convection" ابتدا توسط دانشمند انگلیسی ویلیام پرت در سال 1834 پیشنهاد شد. این برای توصیف جابجایی توده های حرارتی در مایعات گرم و متحرک مورد استفاده قرار گرفت.

اولین مطالعات نظری پدیده گرما در سال 1916 آغاز شد. در طول آزمایشات مشخص شده است که انتقال از انتشار به ترانس در مایعاتی که از پایین به وجود می آید، هنگامی رخ می دهد که مقادیر بحرانی خاصی به دست می آیند. بعدا این مقدار به عنوان "تعداد رول" تعریف شد. آن را پس از محقق که در حال مطالعه آن بود، نام گذاشته شد. نتایج آزمایش ها این امکان را برای توضیح حرکت شار حرارتی تحت تاثیر نیروهای ارشمیدس فراهم کرد.

انواع حرارتی

انواع مختلفی از پدیده هایی که ما توصیف می کنیم، عبارتند از: طبیعی و اجباری. یک نمونه از حرکت جریان هوای گرم و سرد در وسط اتاق بهترین روش برای مشخص کردن روند انتقال طبیعی است. همانطور که برای اجباری، می توان آن را در حالی که تکان دادن مایع با یک قاشق، یک پمپ و یا یک همزن مشاهده می شود.

با گرم شدن جامدات غیر قابل انعطاف است. همه چیز برای جذابیت متقابل قوی با لرزش ذرات جامد آنها سرزنش می شود. در نتیجه گرمای بدن یک ساختار جامد، کنجکاوی و تابش اتفاق نمی افتد. هدایت حرارتی این پدیده ها را در چنین اجسامی جای می دهد و انتقال انرژی حرارتی را تسهیل می کند.

به اصطلاح قوس مویرگی یک نوع جداگانه است. در طول جریان مایع از طریق لوله، یک فرایند با قطره های درجه حرارت وجود دارد. در شرایط طبیعی، اهمیت چنین جابجایی، همراه با طبیعی و اجباری، غیرممکن است. با این حال، در تکنولوژی فضایی، انتقال حرارت، تابش و هدایت حرارتی مواد، عوامل بسیار مهمی می گیرند. حتی ضعیف ترین حرکات کنتراست در شرایط بی وزن بودن منجر به مشکلات در تحقق مشکلات فنی خاص می شود.

جابجایی در لایه های پوسته زمین

فرایندهای کنسانتره به طور طبیعی با تشکیل طبیعی مواد گازی در ضخامت پوسته زمین ارتباط دارد. جهان را به عنوان یک حوزه متشکل از چندین لایه متمرکز در نظر بگیرید. در مرکز یک هسته عظیم داغ است که یک توده مایع چگالی با آهن، نیکل و دیگر فلزات است.

لایه های اطراف آن برای هسته زمین لایتوسفر و گوشته نیمه مایع است. لایه بالای زمین به طور مستقیم پوسته زمین است. لیتوسفر از اسلب های فردی تشکیل شده است که در حرکت آزاد حرکت می کنند و در امتداد سطح گوشته مایع حرکت می کنند. در طول گرمای نامنظم بخش های مختلف گوشته و سنگ، که در ترکیب و تراکم متفاوت آنها متفاوت است، جریان های کنونی شکل می گیرد. تحت تأثیر چنین جریاناتی است که یک تغییر طبیعی در کف اقیانوس و حرکت قاره های تحمل کننده وجود دارد.

انتقال حرارت از هدایت حرارتی متفاوت است

هدایت حرارتی باید به عنوان توانایی جسم فیزیکی برای انتقال حرارت از طریق حرکت ترکیبات اتمی و مولکولی در نظر گرفته شود. فلزات گرما بسیار عالی هستند، زیرا مولکول های آنها در تماس ناپذیر با یکدیگر هستند. برعکس، مواد گازدار و فرار به عنوان هادیهای گرمادهی ضعیف عمل میکنند.

چگونه حرارتی اتفاق می افتد؟ فیزیک فرایند بر مبنای انتقال گرما به دلیل حرکت آزاد توده مولکولهای مواد است. به نوبه خود، هدایت حرارتی منحصرا شامل انتقال انرژی بین ذرات تشکیل دهنده بدن بدنی است. با این وجود، هیچ فرایندی بدون حضور ذرات ماده امکان پذیر نیست.

نمونه هایی از این پدیده

ساده ترین و قابل دسترس ترین نمونه از ترانسفورماتور میتواند فرآیند یخچالی معمولی باشد. گردش گاز یخچال فرابنشین از طریق لوله های اتاق سرد کننده منجر به کاهش دمای لایه های بالایی هوا می شود. به این ترتیب، با جایگزین کردن جریان های گرمتر، آن ها سرد شدن را کاهش می دهند، بنابراین محصولات را خنک می کنند.

کوره در قسمت عقب یخچال قرار دارد و به عنوان یک عنصر عمل می کند که در طی فشرده سازی گاز، هوای گرم تولید شده در کمپرسور واحد را تسهیل می کند. خنک سازی یخچال نیز بر اساس مکانیزم های کنترلی است. به همین دلیل است که توصیه نمی شود فضای پشت یخچال را خنثی کنید. پس از همه، تنها در این مورد خنک سازی می تواند بدون مشکلات رخ دهد.

نمونه های دیگری از حرارتی را می توان با مشاهده چنین پدیده ای طبیعی به عنوان حرکت بادی مشاهده کرد. جریانهای هوا بیش از قاره های خشک و خنک کننده بیش از زمین با شرایط شدید تر، جریان هوا شروع به جای یکدیگر، که منجر به حرکت آنها، و همچنین حرکت رطوبت و انرژی است.

احتمال پریدن پرنده ها و گلیاردرها با همرفت ارتباط دارد. توده های کم تر و گرم تر هوا با گرمای نامنظم در سطح زمین منجر به تشکیل جریان صعودی می شود که به روند صعودی کمک می کند. برای غلبه بر حداکثر فاصله بدون صرف انرژی و انرژی، پرندگان نیاز به توانایی پیدا کردن چنین جریاناتی دارند.

نمونه های خوبی از حرارتی تشکیل دود در دودکش ها و دهانه های آتشفشانی است. حرکت سیگار بر اساس دمای بالاتر و چگالی کمتری نسبت به محیط زیست است. هنگام خنک کردن، دود به تدریج به لایه های پایین تر از اتمسفر می رسد. به همین دلیل است که لوله های صنعتی، از طریق آن مواد مضر آزاد شده در جو، به حداکثر ممکن می رسد.

شایع ترین نمونه های کنجکاوی در طبیعت و تکنولوژی

در میان نمونه های ساده و قابل درک که می توان در طبیعت، زندگی و تکنولوژی مشاهده کرد، باید اشاره کرد:

• حرکت جریان هوا در طول عملیات رادیاتور خانگی؛
• تشکیل و حرکت ابرها؛
• فرآیند حرکت باد، موزون و یخ؛
• جابجایی صفحات زمین تکتونیکی؛
• پروسه هایی که منجر به گازدهی آزاد می شوند.

آشپزی

به طور فزاینده، پدیده حرارتی در لوازم خانگی مدرن، به ویژه در اجاق ها، به دست می آید. کابینت گاز با جابجایی اجازه می دهد غذاهای مختلف را همزمان در سطوح جداگانه در دماهای مختلف بپزید. در عین حال مخلوط کردن سلیقه ها و بوی ها کاملا حذف می شود.

گرمایش هوا در یک کوره سنتی براساس کارکرد یک بمب یکپارچه است که منجر به توزیع گرمای نامتعادل می شود. با توجه به حرکت هدفمند جریان هوای گرم با کمک یک فن مخصوص، ظروف در اجاق گاز کنجکاوه آبدارتر و بهتر است. چنین دستگاه هایی به سرعت حرارت می یابند، که به شما اجازه می دهد تا زمان لازم برای پختن را کاهش دهید.

به طور طبیعی، برای زنان خانه دار که فقط چند بار در سال در اجاق تهیه می شوند، یک دستگاه خانگی با عملکرد کنتراست نمی تواند یک روش ضروری باشد. با این حال، برای کسانی که نمی توانند بدون آزمایش های آشپزی زندگی کنند، چنین دستگاهی در آشپزخانه به سادگی قابل جایگزینی خواهد بود.

ما امیدواریم که مطالب ارائه شده برای شما مفید باشد. بهترین ها!