Przekazywanie ciepła zdefiniowane

Przekazywanie ciepła to proces przekazywania ciepła z zasobnika o wysokiej temperaturze do zasobnika o niskiej temperaturze. W ujęciu układu termodynamicznego, wymiana ciepła to ruch ciepła przez granicę układu spowodowany różnicą temperatur między układem a otoczeniem. Wymiana ciepła może zachodzić również wewnątrz układu na skutek różnicy temperatur w różnych jego punktach. Różnica temperatur jest uważana za „potencjał”, który powoduje przepływ ciepła, a samo ciepło jest nazywane strumieniem.

Mody wymiany ciepła

Istnieją trzy sposoby wymiany ciepła pomiędzy dwoma ciałami: przewodzenie, konwekcja i promieniowanie. Zostały one opisane poniżej:

Przewodnictwo: Przekazywanie ciepła między dwoma ciałami stałymi nazywane jest przewodzeniem. Zależy to od różnicy temperatur gorącego i zimnego ciała. Przykładem przewodzenia ciepła są dwa ciała o różnej temperaturze utrzymywane w kontakcie ze sobą. Innym przykładem jest ogrzewanie jednego końca metalu jak miedź; ze względu na przewodzenie wymiany ciepła drugi koniec metalu również się ogrzewa.

Konwekcja: Przekazywanie ciepła pomiędzy powierzchnią stałą a cieczą nazywane jest konwekcyjną wymianą ciepła. Weźmy pod uwagę, że naczynie z wodą jest ogrzewane, w tym przypadku ogrzewanie wody z powodu przekazywania ciepła z naczynia jest konwekcyjne przenoszenie ciepła.

Promieniowanie: Gdy dwa ciała znajdują się w różnych temperaturach i są oddzielone od siebie odległością, wymiana ciepła między nimi nazywana jest wymianą ciepła przez promieniowanie. W przypadku przewodzenia i konwekcji ciepła istnieje medium do przenoszenia ciepła, ale w przypadku wymiany ciepła przez promieniowanie nie istnieje żadne medium. Wymiana ciepła przez promieniowanie zachodzi dzięki falom elektromagnetycznym, które występują w atmosferze. Jednym z najważniejszych przykładów przekazywania ciepła przez promieniowanie jest ciepło słoneczne padające na Ziemię.

Przekazywanie ciepła zgodnie z drugim prawem termodynamiki

Według drugiego prawa termodynamiki przekazywanie ciepła odbywa się z ciała o wysokiej temperaturze do ciała o niskiej temperaturze. Nie będzie spontaniczny transfer ciepła z ciała w niskiej temperaturze do ciała w wysokiej temperaturze. Dla wymiany ciepła z ciała o niskiej temperaturze do ciała o wysokiej temperaturze, zewnętrzna praca musi być zrobione.

Ciepło uzyskane przez system lub ciało jest uważane za dodatnie i ciepło utracone przez system jest uważany za ujemny dla obliczeń matematycznych. Oznacza to, że ciepło wpływające do systemu jest dodatnie, a ciepło wypływające z systemu jest ujemne. Ilość przenoszonego ciepła oznaczana jest symbolem Q.

Proces, w którym nie ma wymiany ciepła pomiędzy układem a otoczeniem nazywany jest procesem adiabatycznym. Ścianę lub granicę, która nie pozwala na przepływ ciepła między układem a otoczeniem nazywamy ścianą adiabatyczną, a ścianę, która pozwala na przepływ ciepła między układem a otoczeniem nazywamy ścianą diatermiczną.

W układzie MKS jednostką wymiany ciepła jest cal, a w układzie SI jest nią dżul. Szybkość przekazywania ciepła podawana jest w KW.

Jak działa ciepło

Co to jest energia?

Źródła energii: Renewable and Non-Renewable Sources

Suggested Readings

What is Entropy?

What is Thermodynamic Equilibrium?

What is the Specific Heat of the Substance?

What is Reversible and Irreversible Process?

Drugie prawo termodynamiki

Różne stwierdzenia drugiego prawa termodynamiki

Co to jest termodynamiczny silnik cieplny odwracalny?

Co to jest termodynamika

Pierwsze prawo termodynamiki

Trzecie prawo termodynamiki

Trzecie prawo termodynamiki

Więcej o