Värmeöverföring definierad

Värmeöverföring är processen för överföring av värme från en reservoar med hög temperatur till en reservoar med låg temperatur. När det gäller det termodynamiska systemet är värmeöverföring rörelsen av värme över systemets gräns på grund av temperaturskillnaden mellan systemet och omgivningen. Värmeöverföringen kan också ske inom systemet på grund av temperaturskillnader i olika punkter i systemet. Temperaturskillnaden betraktas som en ”potential” som orsakar värmeflödet och själva värmen kallas flöde.

Värmeöverföringens former

Det finns tre former av värmeöverföring mellan två kroppar: konduktion, konvektion och strålning. Dessa har beskrivits nedan:

Konduktion: Överföring av värme mellan två fasta kroppar kallas konduktion. Den beror på skillnaden i temperatur mellan den varma och den kalla kroppen. Exempel på värmeöverföring genom ledning är två kroppar med olika temperatur som hålls i kontakt med varandra. Ett annat exempel är att värma den ena änden av en metall, t.ex. koppar; på grund av värmeöverföring genom ledning värms även den andra änden av metallen upp.

Konvektion: Konvektion är en form av värmeöverföring mellan två kroppar: Överföring av värme mellan en fast yta och en vätska kallas konvektionsvärmeöverföring. Låt oss betrakta ett kärl med vatten som värms upp, i detta fall är vattnets uppvärmning på grund av värmeöverföring från kärlet konvektionsvärmeöverföring.

Strålning: Vattnets uppvärmning på grund av värmeöverföring från kärlet är konvektionsvärmeöverföring: När två kroppar har olika temperaturer och är åtskilda med ett avstånd kallas värmeöverföringen mellan dem för strålningsvärmeöverföring. Vid konduktions- och konvektionsvärmeöverföring finns det ett medium för att överföra värmen, men vid strålningsvärmeöverföring finns det inget medium. Strålningsvärmeöverföringen sker på grund av de elektromagnetiska vågor som finns i atmosfären. Ett av de viktigaste exemplen på strålningsvärmeöverföring är solens värme som når jorden.

Värmeöverföring enligt termodynamikens andra lag

Enligt termodynamikens andra lag sker värmeöverföring från en kropp med hög temperatur till en kropp med låg temperatur. Det kommer inte att ske någon spontan överföring av värme från en kropp med låg temperatur till en kropp med hög temperatur. För värmeöverföring från en kropp med låg temperatur till en kropp med hög temperatur måste externt arbete utföras.

Den värme som systemet eller kroppen vinner anses vara positiv och den värme som systemet förlorar anses vara negativ för de matematiska beräkningarna. Detta innebär att den värme som flödar in i systemet är positiv och den värme som flödar ut ur systemet är negativ. Mängden värmeöverföring betecknas med symbolen Q.

Den process där det inte sker någon värmeöverföring mellan systemet och omgivningen kallas adiabatisk process. Den vägg eller gräns som inte tillåter värmeflödet mellan systemet och omgivningen kallas adiabatisk vägg och den vägg som tillåter värmeflödet mellan systemet och omgivningen kallas diatermisk vägg.

I MKS-systemet är enheten för värmeöverföring cal och i SI-systemet är den Joule. Värmeöverföringshastigheten anges i KW.

Hur värme fungerar

Vad är energi?

Energikällor: Förnybara och icke-förnybara källor

Föreslagen läsning

Vad är entropi?

Vad är termodynamisk jämvikt?

Vad är ämnets specifika värme?

Vad är reversibel och irreversibel process?

Thermodynamikens andra lag

Differenta påståenden om termodynamikens andra lag

Vad är termodynamisk omvänd värmemotor?

Vad är termodynamik

Thermodynamikens första lag

Thermodynamikens tredje lag

.