Saturs
- Konvekcijas siltuma pārnese
- Konvekcijas piemēri
- Advekcijas siltuma pārnese
- Ieteikumu piemēri
- Citi siltuma pārneses veidi
Ja esat kādreiz paņēmis pannas metāla rokturi, kas tika uzkarsēta virs uguns, jūs sāpīgi pārdzīvojāt siltuma pārnesi. Ir četri veidi, kā siltums tiek pārnests no viena objekta uz otru: vadīšana, starojums, konvekcija un advekcija. Siltums gandrīz vienmēr plūst no objekta ar visaugstāko temperatūru uz to, kurā ir viszemākā temperatūra, procesa laikā mainot to iekšējo enerģiju. Galvenā atšķirība starp konvekciju un advekciju ir apmaiņas virziens.
Konvekcijas siltuma pārnese
Konvekcijas siltuma pārnese ietver siltuma pārnesi caur daļiņu pārvietošanos vidē. Šai barotnei jābūt gāzei vai šķidrumam, kas ļauj pārvietoties. Konvekcija vienmēr pārnes siltumu vertikālajā plaknē, un šo kustību izraisa barotnes blīvuma un līdz ar to arī peldspējas izmaiņas. Sildītās daļiņas izplešas, samazinot blīvumu; tad šīs daļiņas kļūst dinamiskākas nekā apkārtējās daļiņas, kas liek tām pacelties. Kad tie paceļas, siltums tiek pārnests uz aukstākajām daļām, kas atrodas virs tām.
Konvekcijas piemēri
Konvekcijas siltuma pārnese notiek, sildot trauku ar ūdeni. Ūdens molekulas pie siltuma avota izplešas. Šī paplašināšanās samazina tā blīvumu, un tie sāk pieaugt; tas liek katlā vārīties. Atmosfēra ir arī siltuma pārneses piemērs konvekcijas ceļā. Kad gaisa paketi silda ar saules enerģiju - starojuma siltuma pārnesi - gaisa pakete izplešas, samazinot tās blīvumu. Tas palielina tā peldspēju un izraisa tā pacelšanos atmosfērā; tas rada nestabilu atmosfēru ar vertikālu gaisa plūsmu.
Advekcijas siltuma pārnese
Siltuma pārnese ar advekciju atšķiras no konvekcijas, jo siltuma kustība ir ierobežota līdz horizontālajai plaknei. Šāda veida pārnesi neveicina blīvuma variācijas, taču tam ir vajadzīgs ārējs spēks, piemēram, vējš vai caurvējš, lai izspiestu barotnē esošās daļiņas. Kad daļiņas pārvietojas horizontāli sistēmās, kas ir karstākas vai vēsākas, siltums tiek pārnests.
Ieteikumu piemēri
Galvenais siltuma pārneses piemērs, izmantojot advekciju, ir meteoroloģisko frontu kustība. Šīs frontes attēlo aukstā vai karstā gaisa masas, ko vēji pārvieto horizontāli virs virsmas; kad šīs gaisa masas sastopas ar siltāko vai aukstāko gaisu, siltums tiek apmainīts starp sistēmām. Okeāna straumes ir vēl viens advekcijas siltuma pārneses piemērs. Straumju vietā vertikāli straumes pārvieto karstu vai aukstu ūdeni horizontālos virzienos; kad šie ūdeņi mijiedarbojas ar karstākām vai vēsākām ūdens zonām, starp tiem notiek siltuma apmaiņa.
Citi siltuma pārneses veidi
Pārējie siltuma pārneses veidi ir: vadītspēja un starojums. Pārnesumi, vadot siltumu no viena objekta uz otru, tiek veikti bez kustības; siltums tiek pārnests no vienas molekulas uz otru. Šis siltuma pārneses veids notiek tikai cietās daļās; karstas pannas rokturis ir piemērs. Siltuma pārnešana caur starojumu ietver siltuma pārnesi ar elektromagnētiskiem enerģijas viļņiem. Radiācijas piemērs ir saules gaisma; kad viļņi skar citas daļiņas, tie sāk vibrēt vai sakarst.