熱伝達とは何か、伝導、対流、放射によってどのように発生するかを説明します。さらに、絶縁体と対策。
熱は常に高温システムから低温システムに伝達されます。伝熱とは何ですか？
これは、熱伝達、熱伝達、または熱伝達と呼ばれます。 熱 に物理現象 これは、ある媒体から別の媒体への熱エネルギーの伝達で構成されます。
これは、2つの場合に発生しますシステム 異なる温度 接触し、最高温度のポイントから最低温度のポイントに到達するまでエネルギーの流れを可能にします熱平衡、温度が均等化されます。
熱伝達プロセスは、バーと絶縁体を使用して減速することができますが（減速することができます）、停止することはできません（停止することはできません）。しかし、熱に違いがある限り、 宇宙、熱は利用可能な媒体を介して伝達される傾向があります。それらに応じて、上記の伝達は、伝導、対流、および放射の3つのモードで発生する可能性があります。
運転
熱伝導は、食品の調理によく使用されます。伝導は、物体間で物質を移動させることなく、ある材料の粒子を別の材料の粒子と直接接触させることによる熱伝達と呼ばれます。すべてで発生します 集約状態: 個体, 液体 また ガス状ただし、後者では通常2つの対流が優先されます。
伝導によって伝達される熱の量は、フーリエの法則によって決定されます。これによれば、物体を通過する熱伝達の速度は、物体内に存在する温度勾配に比例します。
簡単な例は電気ストーブで見られます：バーナーは電気抵抗の効果によって加熱され、その熱は伝導によって私たちがその上に置く鍋に伝達され、次に鍋は同じことをします 食物 何を料理しますか。
また、誤って手で熱い鍋に触れた場合にも起こります。接触すると熱が皮膚に伝わり、火傷を引き起こします。
対流
対流は伝導に似ていますが、流体が熱を受け取り、それが含まれている空間内で熱を伝達するために移動する場合に発生する点が異なります。対流とは、 動き それが気体であろうと液体であろうと、流体の。
この伝達は、ニュートンの冷却の法則によって定められた条件で発生します。この法則では、物体とその周囲の温度差に比例した速度で物体の熱が失われるとされています。
この明確な例は、容器内の水を加熱するときに発生します。容器から液体に伝導によって伝達される熱は、容器と直接接触している部分を加熱し、それが上昇して液体の他の冷たい部分を強制的に発生させ、容器を均一に加熱します。 水.
放射線
最後のタイプの熱伝達は、接触がない場合、したがって物理的媒体、つまり真空中で発生する可能性がある唯一の熱伝達でもあります。
これは、その起源が熱移動にあるためです。 粒子 でロード案件、電磁粒子の放出、つまり熱放射を引き起こし、その強度はその温度と 長さ 考慮される放射の波形。
一般に、この状況の物体は紫外線を放射しますが、特定の温度からは可視スペクトルの放射を放出する可能性があります。 ライト。このようにして放射される熱量は、シュテファン・ボルツマンの法則によって決定できます。
私たちは毎日、熱放射の最良の例を観察しています。 太陽。から1億4960万キロ離れているにもかかわらず 私たちの星、太陽の温度は非常に高いため、大量の光と熱を宇宙に放射します。
両方のものが到達します 地表面 そして、彼らはそれを暖かく照らし続け、波長は紫外線から赤外線までの範囲であり、明らかに可視スペクトル全体を通過します。
絶縁体と放射線バリア
すでに述べたように、熱伝達を防ぐことはできませんが、特定の材料を使用することで熱伝達を遅くすることができます。これは、すべての材料が何らかの方法で熱を伝達しますが、同じ速度または同じ容易さではないためです。
それを素早く効率的に伝達するものを熱伝導体と呼びます。それどころか、それをゆっくりと骨の折れる方法で行うものは、断熱材（伝導と対流）またはバリア（放射）と呼ばれます。
断熱材の明確な例は、魔法瓶を構成するものです。魔法瓶は、魔法瓶との熱交換を遅くすることで、高温または低温の液体を長期間保持できるようにします。 環境.
熱伝達の測定単位
彼によると 国際単位系、 導電率 体のはジュール（J）で表されます。 仕事 そしてその エネルギー。ただし、熱伝達を測定するために一般的に使用される他の単位があります。