ความแตกต่างระหว่างการถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อนและการเคลื่อนที่

เนื้อหา

• การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
• ตัวอย่างการพาความร้อน
• Advection การถ่ายเทความร้อน
• ตัวอย่างการโฆษณา
• การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น ๆ

หากคุณเคยหยิบที่จับโลหะของกระทะที่กำลังร้อนด้วยไฟแสดงว่าคุณได้รับการถ่ายเทความร้อนอย่างเจ็บปวด มีสี่วิธีในการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง ได้แก่ การนำรังสีการพาความร้อนและการเคลื่อนที่ ความร้อนมักจะไหลจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงสุดไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำสุดซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานภายในระหว่างกระบวนการ ความแตกต่างหลักระหว่างการพาความร้อนและการเคลื่อนที่คือทิศทางของการแลกเปลี่ยน

การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน

การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนผ่านการเคลื่อนที่ของอนุภาคในตัวกลาง ตัวกลางนี้ต้องเป็นก๊าซหรือของเหลวที่ทำให้เคลื่อนที่ได้ การพาความร้อนจะถ่ายเทความร้อนในระนาบแนวตั้งเสมอและการเคลื่อนที่นี้จะถูกกระตุ้นโดยการแปรผันของความหนาแน่นของตัวกลางและดังนั้นการลอยตัว อนุภาคที่ให้ความร้อนจะขยายตัวลดความหนาแน่น จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะกลายเป็นไดนามิกมากกว่าอนุภาคที่อยู่รอบ ๆ ซึ่งทำให้พวกมันลอยขึ้น เมื่อเพิ่มขึ้นความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังส่วนที่เย็นที่สุดซึ่งอยู่เหนือพวกเขา

ตัวอย่างการพาความร้อน

การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนเกิดขึ้นเมื่อหม้อน้ำร้อน โมเลกุลของน้ำใกล้แหล่งความร้อนขยายตัว การขยายตัวนี้ทำให้ความหนาแน่นลดลงและเริ่มสูงขึ้น นี่คือสิ่งที่ทำให้น้ำในหม้อเดือด บรรยากาศยังเป็นตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อน เมื่อบรรจุภัณฑ์อากาศได้รับความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ - การถ่ายเทความร้อนด้วยรังสี - บรรจุภัณฑ์อากาศจะขยายตัวลดความหนาแน่น สิ่งนี้จะเพิ่มการลอยตัวและทำให้ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้ทำให้เกิดบรรยากาศที่ไม่เสถียรโดยมีการไหลของอากาศในแนวตั้ง

Advection การถ่ายเทความร้อน

การถ่ายเทความร้อนโดย advection แตกต่างจากการพาความร้อนเนื่องจากการเคลื่อนที่ของความร้อนถูก จำกัด อยู่ในระนาบแนวนอน การถ่ายโอนประเภทนี้ไม่ได้เกิดจากความหนาแน่นที่เปลี่ยนแปลงไป แต่ต้องใช้แรงภายนอกเช่นลมหรือร่างเพื่อเคลื่อนย้ายอนุภาคในตัวกลาง เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ในแนวนอนในระบบที่ร้อนกว่าหรือเย็นกว่าความร้อนจะถูกถ่ายเท

ตัวอย่างการโฆษณา

ตัวอย่างหลักของการถ่ายเทความร้อนผ่าน advection คือการเคลื่อนที่ของแนวอุตุนิยมวิทยา ด้านหน้าเหล่านี้แสดงถึงมวลของอากาศเย็นหรือร้อนที่เคลื่อนที่ในแนวนอนโดยลมเหนือผิวน้ำ เมื่อมวลอากาศเหล่านี้พบกับอากาศที่อุ่นที่สุดหรือเย็นที่สุดความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างระบบ กระแสน้ำในมหาสมุทรเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการถ่ายเทความร้อนแบบ advection แทนที่จะเป็นแนวตั้งกระแสน้ำจะเคลื่อนน้ำร้อนหรือน้ำเย็นในแนวนอน เมื่อน้ำเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับพื้นที่น้ำที่ร้อนขึ้นหรือเย็นลงความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างกัน

การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น ๆ

ประเภทของการถ่ายเทความร้อนที่เหลือ ได้แก่ การนำและการแผ่รังสี การถ่ายโอนโดยการนำความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งทำได้โดยไม่มีการเคลื่อนไหว ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง การถ่ายเทความร้อนประเภทนี้เกิดขึ้นเฉพาะในของแข็ง ตัวอย่างเช่นด้ามจับกระทะร้อน การถ่ายเทความร้อนผ่านการแผ่รังสีเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของพลังงาน ตัวอย่างของรังสีคือแสงแดด เมื่อคลื่นกระทบอนุภาคอื่นก็จะเริ่มสั่นหรือร้อนขึ้น