本質的な熱伝達の例、自宅で

熱エネルギーは、物体内の分子の活性レベルを表すために使用する用語です。 温度の上昇に伴い、冷たい物体では、原子の移動速度がはるかに遅くなります。

伝熱の例は、自然、技術、日常生活のあらゆるところに見いだすことができます。

熱伝達の例

熱伝達の最大の例は、地球とそれにあるすべてのものを暖める太陽です。 日常生活では、これらの選択肢の多くを満たすことができますが、世界的にはそれほど難しくありません。 だから、あなたは日常生活の中でどのような伝熱の例を観察できますか？

ここにいくつかあります：

• ガスまたは電気ストーブ、例えば、卵を揚げるためのフライパン。
• ガソリンなどの自動車用燃料は、エンジンの熱エネルギー源です。
• 同梱のトースターは、パンをトーストに変えます。 これは、パンから湿気を引き出し、それをクランチにする、トーストの輻射熱エネルギーによるものです。
• 蒸しカカオのホットカップがあなたの手を温めます。
• マッチ・フレームから大規模な森林火災までのあらゆる炎。
• 氷が一杯の水の中に置かれると、その水からの熱エネルギーが溶けます。つまり、水自体がエネルギー源です。
• 家の中のラジエーターまたは暖房システムは、長い冬と寒い冬の間に熱を提供します。
• 従来の炉は対流源であり、その結果、それらに置かれた食品が加熱され、調理プロセスが開始される。
• 熱伝達の例は、あなた自身の体で、あなたの手に氷の片をとって観察することもできます。
• 熱エネルギーは猫の内部でさえあり、猫は宿主の膝を暖めることができます。

熱は動きです

熱の流れは一定の動きをしている。 その移転の主な方法は、条約、放射線、伝導性と呼ぶことができます。 これらの概念をより詳しく見てみましょう。

導電率とは何ですか？

たぶん、多くの人が同じ部屋でそれを2回以上気付いています。床に触れる感覚はまったく違うかもしれません。 カーペットの上を歩くのは素敵で暖かいですが、素足で浴室に行くと、すぐに涼しい気分が生き生きとしています。 暖かい床がある場合のみではありません。

なぜタイル張りの表面は凍結していますか？ これは熱伝導率のためです。 これは3種類の伝熱のうちの1つです。 異なる温度の2つの物体が互いに接触すると、熱エネルギーがそれらの間を通過する。 この場合の伝熱の例は、次のように要約することができます。もう一方の端がキャンドルの炎の上に置かれた金属板を保持することによって、時間の中で燃えて痛みを感じることができ、湯沸かし器のアイロンハンドルに触れると、

導電率係数

導電率の良否は、いくつかの要因によって決まります。

• オブジェクトが作成されるマテリアルのタイプと品質。
• 接触している2つの物体の表面積。
• 2つのオブジェクト間の温度差。
• オブジェクトの厚さとサイズ。

方程式の形では、次のようになります。物体への伝熱速度は、物体の熱伝導率に、接触の表面積と2つの物体間の温度差を乗算して材料の厚さで割ったものに等しくなります。 それは簡単です。

導電率の例

ある物体から別の物体への直接の熱伝達を導電率と呼び、熱を良好に伝導する物質を導電性と呼ぶ。 いくつかの材料と物質はこの作業をうまく行かず、絶縁体と呼ばれています。 木材、プラスチック、ガラス繊維、さらには空気も含まれます。 知られているように、絶縁体は実際に熱の流れを止めないが、それをある程度遅くするだけである。

対流

対流のようなこの種の熱伝達は、すべての液体および気体中で起こる。 あなたは自然や日常の中でそのような伝熱の例を見つけることができます。 液体が加熱されると、下部の分子はエネルギーを獲得し、より速く移動を開始し、密度の減少につながる。 暖かい流体分子は上方に移動し始め、クーラー（密度の高い液体）は沈み込み始めます。 冷たい分子が底に達すると、彼らは再びエネルギーのシェアを得て、再び上に目を向ける。 このサイクルは、底部に熱源がある限り続きます。

本質的な熱伝達の例は、次のように要約することができます：バルーンスペースを充填する特別な装備のバーナー、暖かい空気を使用して、構造全体を十分に高い高度まで持ち上げることができる。

放射線

あなたが火の前に座ると、彼の暖かさが暖かくなります。 電球に触れずに手を焼けば同じことが起こります。 あなたも熱を感じるでしょう。 日常生活と自然における熱伝達の最大の例は、太陽エネルギーによって導かれています。 毎日太陽の熱は、地球そのものまで1億4600万kmの空きスペースを通過します。 これは、今日私たちの惑星に存在するすべての形態とシステムの原動力です。 この伝達方法がなければ、私たちは大きな問題になり、世界は私たちが知っているものと同じではないでしょう。

放射は、電波、赤外線、X線、または可視光であろうと、電磁波による熱伝達です。 全ての物体は、人自身を含む放射エネルギーを放射し、吸収するが、全ての物体及び物質がこの仕事に同等にうまく対処するわけではない。 従来のアンテナを用いて、日常の熱伝達の例を考えることができる。 原則として、よく放射するものは良いもので吸収します。 地球に関しては、太陽からエネルギーを取り込んで、それを宇宙に戻します。 この放射エネルギーは地上放射と呼ばれ、これが地球上の生命を可能にするものです。

自然、人生、技術における熱伝達の例

エネルギーの伝達、特に熱は、すべてのエンジニアにとって研究の基本的な領域です。 放射線は地球を居住に適したものにし、再生可能な太陽エネルギーを与えます。 対流は、建物内の気流や家庭内の空気交換を担当する機械技術の基礎です。 伝導性は、火の上に置くだけでパンを加熱することができます。

エンジニアリングと自然界における多くの熱伝達の例は明白であり、私たちの世界のどこにでも見られます。 それらのほとんどは、特に機械工学の分野で大きな役割を果たしています。 例えば、建物の換気システムを設計する場合、エンジニアは建物の内部の熱伝達と内部の熱伝達を計算します。 さらに、効率を最適化するために個々のコンポーネントを通じた熱伝達を最小化または最大化する材料を選択します。

蒸発

液体（例えば、水）の原子または分子がかなりの量の気体に曝されると、それらは自発的に気体状態になるかまたは蒸発する傾向がある。 これは、分子が常にランダム速度で異なる方向に動いてお互いに衝突するためです。 これらのプロセスの過程で、それらのうちのいくつかは、加熱源を撃退するのに十分な運動エネルギーを受ける。

しかし、すべての分子が蒸発して水蒸気になるわけではありません。 それはすべて温度に依存します。 従って、ガラス中の水は、ストーブ上で加熱されたパンよりもゆっくりと蒸発する。 水の沸騰は、分子のエネルギーを大きく増加させ、これは次に蒸発プロセスを加速する。

基本的な考え方

• 導電率は、原子または分子が直接接触している物質を通る熱の移動です。
• 対流は、気体（例えば、空気）または液体（例えば、水）の循環による熱の移動である。
• 放射は吸収熱量と反射熱量の差です。 この能力は色に強く依存し、黒い物体は軽いものよりも多くの熱を吸収します。
• 蒸発は、液体状態の原子または分子がガスまたは蒸気になるのに十分なエネルギーを受け取るプロセスである。
• 温室効果ガスとは、地球の大気中の太陽の熱を捕らえて温室効果をもたらすガスです。 水蒸気と二酸化炭素の2つの主要なカテゴリがあります。
• 再生可能エネルギー源は無限の資源であり、迅速かつ自然に補給されます。 自然とテクノロジーにおける熱伝達の例を以下に示します。太陽の風とエネルギー。
• 熱伝導率とは、材料が熱エネルギーを伝達する速度です。
• 熱平衡は、システムのすべての部分が同じ温度領域にある状態である。

実際のアプリケーション

自然と技術における熱伝達の数多くの例（上記写真）は、これらのプロセスが十分に研究され、良好に働くべきであることを示しています。 エンジニアは、熱伝達の原則に関する知識を身につけ、再生可能な資源の使用を伴う新しい技術を探求し、環境への被害を少なくします。 重要なポイントは、エネルギーの移転がエンジニアリングソリューションの無限の可能性を広げることだけでなく、