توجه : تمامی مطالب این سایت از سایت های دیگر جمع آوری شده است. در صورت مشاهده مطالب مغایر قوانین جمهوری اسلامی ایران یا عدم رضایت مدیر سایت مطالب کپی شده توسط ایدی موجود در بخش تماس با ما بالای سایت یا ساماندهی به ما اطلاع داده تا مطلب و سایت شما کاملا از لیست و سایت حذف شود. به امید ظهور مهدی (ع).

    چهار روش انتقال گرما را نام ببرید

    1 بازدید

    چهار روش انتقال گرما را نام ببرید را از سایت اسک 98 دریافت کنید.

    انتقال گرما

    انتقال گرما

    انتقال گرما یا انتقال حرارت (به انگلیسی: Heat transfer) به تبادل انرژی گرمایی میان دو یا چند جسم یا سامانۀ فیزیکی گفته‌می‌شود.

    انتقال گرما به سه روش روی می‌دهد؛ رسانش، هم‌رفت و تابش.

    انتقال حرارت با تغییر انرژی درونی ماده همراه است و بر پایۀ قانون دوم ترمودینامیک همیشه از جسم گرمتر به جسم سردتر روی می‌دهد.

    تعادل گرمایی زمانی به‌دست می‌آید که جسم‌های درگیر و پیرامونشان به دمایی یکسان برسند.

    سازوکارهای انتقال حرارت[ویرایش]

    شیوه‌های انتقال حرارت عبارتند از:

    رسانش گرمایی، انتقال انرژی از راه انتقال انرژی جنبشی مولکول‌ها و اتم‌ها به مولکول‌ها و اتم‌ها همسایه خود است. برای رسانش گرمایی دو جسم باید در تماس با یکدیگر باشند.

    هم‌رفت به انتقال انرژی به دلیل جابه‌جایی سیال (مایع یا گاز) گفته‌می‌شود. جریان سیال ممکن است با فرایندهای بیرونی به صورت اجباری ایجاد شود یا گاهی (در میدان‌های گرانشی) توسط نیروهای رانشی هنگامی‌ که انرژی گرمایی سیال را منبسط می‌کند (به عنوان مثال در یک ستون آتش) ایجاد شوند و در نتیجه باعث انتقال خودبه‌خود می‌شوند. فرایند دوم گاهی هم‌رفت طبیعی نامیده می‌شود. همه فرایندهای هم‌رفتی گرما را تا حدودی به وسیله نفوذ منتقل می‌کنند.

    نوع دیگری از هم‌رفت، هم‌رفت اجباری است. در این مورد سیال با استفاده از پمپ، توربین یا وسایل مکانیکی دیگر برای جریان یافتن تحت اجبار قرار می‌گیرد. این روش انتقال حرارت ویژه سیالات است و در جامدات کاربردی ندارد؛ و بر خلاف روش رسانش، ماده برای انتقال حرارت جابه‌جا می‌شود. همواره عامل اصلی انتقال حرارت به روش هم‌رفت اختلاف چگالی بین دو نقطه از سیال است و آنچه که باعث اختلاف چگالی بین دو نقطه می‌شود اختلاف دما می‌باشد؛ در نتیجه جریانی از حرکت سیال بین دو نقطه ایجاد می‌شود که به آن جریان هم‌رفتی می‌گویند.

    تابش به انتقال انرژی بر اثر تابش پرتوهای الکترومغناطیسی را می‌گویند. همهٔ ماده‌ها که دمایی بالاتر از صفر مطلق دارند، پرتوهای الکترومغناطیسی پخش می‌کنند. مهمترین ویژگی این شیوه، آن است که نیازی به ماده ندارد، برخلاف دیگر سازوکارهای انتقال که همه نیازمند ماده هستند. پرتوهای تابیده می‌تواند در یک نقطه کوچک با استفاده از آینه‌های بازتابنده متمرکز شود که در جمع‌آوری انرژی خورشیدی استفاده می‌شود. برای مثال، نور بازتابیده از آینه‌ها، برج انرژی خورشیدی PS10 را گرم می‌کند و در طول روز می‌تواند آب را تا ۲۸۵ درجه سانتی‌گراد گرم کند.

    انتقال جرم

    در انتقال جرم، انرژی از جمله انرژی گرمایی با انتقال فیزیکی از جسم گرم به جسم سرد از یک مکان به مکان دیگر حرکت می‌کند. این می‌تواند به سادگی با قرار دادن آب گرم در بطری و گرم کردن بستر آن یا حرکت کوه یخ در تغییرات جریانهای اقیانوسی باشد؛ و یک مثال عملی هیدرولیک گرمایی است.

    انواع روش‌های انتقال حرارت[ویرایش]

    رسانش یا هدایت[ویرایش]

    در انتقال حرارت به روش هدایت ابتدا قسمتی از ماده گرم می‌شود، مولکول‌های آن قسمت جنبش بیشتری پیدا می‌کنند سپس به مولکول‌های مجاور برخورد کرده آنها را نیز به حرکت درمی‌آورند. این کار در سراسر ماده ادامه می‌یابد تا این که ماده گرم می‌شود.

    روش انتقال حرارت هدایت در سه حالت ماده یکسان نیست. مواد جامد چون فاصله بین ملکول‌هایشان کمتر است گرما را سریع‌تر منتقل می‌کنند، در مایعات میزان رسانایی از جامدات کمتر است و در گازها که فاصلۀ مولکول‌ها از همه بیشتر است میزان رسانایی از همه کمتر است.

    فوریه ثابت کرد که در یک جهت خاص (مثلاً x) شار هدایتی (نسبت گرما به سطح) متناسب است با تغییرات دما در آن راستا :

    q x A = k T x {\displaystyle {\operatorname {q_{x}} \! \over \operatorname {A} \!}=-k{\partial T \over \partial x}}

    که در آن K ضریب هدایتی گرمایی (می‌تواند ثابت یا متغیر با دما باشد)

    A مساحت سطح عمود بر جهت جریان

    T x {\displaystyle {\partial T \over \partial x}} گرادیان دما که در صورت خطی بودن توزیع دما برابر است با تغییرات دما نسبت به ضخامت دیواره

    علامت منفی در رابطه به علت منفی بودن تغییرات دما (دما از جسم گرم (حالت اول) به جسم سرد (حالت دوم) انتقال می‌یابد) و اینکه q باید مثبت باشد.

    هم‌رفت یا جابه‌جایی یا وزش[ویرایش]

    در روش جابه‌جایی مولکول‌های ماده ضمن انتقال حرارت حرکت می‌کنند. برای ایجاد جریان هم‌رفت سه شرط لازم است:

    مقدار گرمای انتقال یافته در این روش از رابطه‌ای به نام "قانون سرمایش نیوتون" به دست ‌می‌آیدːˑ:

    q = h A ( T w T ) {\displaystyle q=hA(T_{w}-T_{\infty })}

    که در آن T w {\displaystyle T_{w}} دمای سطح در حال تماس با سیال، T {\displaystyle T_{\infty }} دمای سیال، A مساحت سطح، و h ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی است. این ضریب برای جابه‌جایی اجباری (نیرویی) بیشتر از آزاد (طبیعی) است

    تشعشع یا تابش[ویرایش]

    در انتقال حرارت تابشی، گرما با استفاده از مکانیسم تابش انرژی یا حرکت موج از یک جسم به جسم دیگر اتفاق می‌افتد. در این روش برخلاف دو روش قبل برای انتقال حرارت نیاز به ماده نیست. مانند گرمای خورشید که از فضای بدون ماده عبور کرده و به ما می‌رسد.

    میزان گرمای منتقل شده از روش تابش به دو عامل بستگی دارد: دمای جسم و رنگ آن. هرچه دمای جسم بیشتر باشد میزان گرمای تابیده از آن بیشتر است و اگر دمای آن کمتر باشد بیش از آنکه گرما را تابش کند دریافت می‌کند.

    تغییر حالت[ویرایش]

    تغییر حالت ماده یعنی ذوب، تبخیر، انجماد، میعان، چگالش، و تصعید معمولاً انرژی زیادی آزاد می‌کند و در بسیاری از موارد مانند موتور بخار، یخچال، و غیره مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.

    برای مثال، معادله میسون (Mason) بیان تحلیلی تقریبی برای رشد قطرات آب بر پایه اثرات انتقال حرارت در تبخیر و متراکم شدن است.

    تبخیر: انتقال حرارت در سیالات در حال جوش پیچیده‌است اما از اهمیت فنی قابل توجهی برخوردار است؛ و با استفاده از منحنی S مانند که وابستگی شار گرما به اختلاف دمای سطح را نشان می‌دهد مشخص می‌شود. در دماهای پایین، جوش اتفاق نمی‌افتد و میزان انتقال حرارت با مکانیزم‌های معمول تک حالتی کنترل می‌شود. هنگامی‌که دمای سطح افزایش می‌یابد، جوش محلی رخ می‌دهد و هستهٔ حباب‌های بخار به سیال خنک‌تر مجاور رشد می‌کنند و فرو می‌پاشند. در سرعت‌های بالای تولید حباب، حباب‌ها شروع به تداخل می‌کنند.

    در دماهای بالا، ماکزیمم مقدار شار انتقال حرارت به دست می‌آید (شار دمای بحرانی یا CHF). در دماهای بالا، رژیم هیدرودینامیکی آرام فیلم جوشان به دست می‌آید. شار گرما در طول لایه‌های پایدار بخار کم است اما به آرامی‌با دما افزایش می‌یابد. ممکن است دیده شود که هر گونه تماس میان مایع و سطح، احتمالاً منجر به ایجاد بسیار سریع هسته‌های لایه‌های تازه بخار می‌شود (هستهٔ خودبخود).

    چگالش: چگالش هنگامی‌که بخار سرد می‌شود و فاز آن به حالت مایع تغییر می‌کند، اتفاق می‌افتد. چگالش مانند جوش، از اهمیت زیادی در صنعت برخوردار است. در حین تراکم، گرمای نهان تبخیر باید آزاد شود و مقدار گرما همان است که در طی تبخیر در همان فشار سیال جذب می‌شود.

    چگالش انواع مختلفی دارد:

    روش‌های مدل‌سازی[ویرایش]

    پدیده‌های پیچیده انتقال حرارت را می‌توان در روش‌های مختلف مدل کرد.

    برای عددهای بایو کوچک تخمین دمای یکنواخت مکانی در داخل جسم می‌تواند به کار رود و فرض شده‌است که انتقال حرارت در جسم زمان برای توزیع یکنواخت درون خود با توجه به مقاومت کمتر به انجام این کار در مقایسه با مقاومت برای گرمای ورودی به جسم دارد. تجزیه و تحلیل توده‌ای سیستم‌ها اغلب پیچیدگی معادلات را به معادله دیفرانسیل خطی مرتبه اول کاهش می‌دهد که در آن گرمایش و سرمایش با حل تابع نمایی ساده شرح داده می‌شوند و اغلب به عنوان قانون سرمایش نیوتون اشاره دارد.

    کاربرد[ویرایش]

    مسئلهٔ توزیع دما و شارش گرما در بسیاری از شاخه‌های دانش و مهندسی مطرح است. برای نمونه در طراحی دیگ‌های بخار، چگالنده‌ها، تبخیرکننده‌ها، مبدل‌های حرارتی و رادیاتورها تحلیل انتقال حرارت برای محاسبهٔ اندازهٔ آن‌ها لازم است.

    منابع[ویرایش]

    مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Heat_transfer». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۰۶/۰۲/۲۰۱۲.

    مقالات مهندسی مکانیک.انتقال حرارت. مجله مهندسی مکانیک.

    مطالعهٔ بیشتر[ویرایش]

    منبع مطلب : fa.wikipedia.org

    مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    راه های انتقال گرما را بشناسید

    راه های انتقال گرما را بشناسید.

    به طور کلی گرما به سه طریق همرفت، تابش و رسانایی در محیط پیرامون ما انتقال می یابد که در این مقاله توضیح مختصری در رابطه با این روش ها ارائه خواهد شد.

    انتقال گرما از طریق همرفت فقط وقتی رخ می دهد که ماده سیال باشد (مایع یا گاز) تا در این مواد سیال بخش گرم ماده بتواند از بین بخش های سردتر بالا رود. سیال می بایستی از پایین گرما و یا از بالا سرد شود.

    در منازل، بخاری نزدیک کف اتاق قرار دارد و این در حالی است که سرد کن یخچال های خانگی در قسمت بالای آن قرار دارند. امروزه فضای بین دیوارهای خانه را با اسفنج پر می کنند.

    کلمن های مسافرتی معمولاً از اسفنج ساخته می شود. زیرا آزمایش های گوناگون نشان داده است که هوا رسانای ضعیف گرماست. راه های انتقال گرما را بشناسید

    آن گاه اگر بتوانیم هوا را در جایی گیر بیندازیم، می توانیم مانع از انتقال همرفتی گرما شویم.

     

    گرما از خورشید با عبور از فضای خلأ و تهی به زمین می رسد. هر جسم داغ، حتی بدن انسان از خود اشعه هایی گسیل می کند که این گسیل ها توسط اجسام سردتر جذب می شوند. راه های انتقال گرما را بشناسید

    جالب است بدانید که گرمایی که از طریق تابش انتقال می یابد. روی خط مستقیم منتقل می شود. راه های انتقال گرما را بشناسید

    برای همین است که وقتی در هوای باز مقابل آتش می نشینیم، صورت ما از گرمای انتقالی از طریق تابش سرخ می شود، در حالی که پشت ما سرد است.

    توانایی جذب گرما از طریق تابش به رنگ سطح نیز بستگی دارد. جسم سیاه هر تابشی را با سرعت و با کارایی زیاد جذب می کند. راه های انتقال گرما را بشناسید

    جسم سیاه هم چنین هنگامی که گرم است، یک تابنده ی عالی است. به همین خاطر است که پرده های خنک کننده موتور ها همواره به رنگ سیاه می باشد.راه های انتقال گرما را بشناسید

    می توان با چندین آزمایش به این نتیجه رسید که جسم سفید نه جذب کننده ی خوبی است و نه تابش گر برای عایق بندی اتاق های زیر شیروانی از ورقه آلومینیومی استفاده می شود زیرا ورق آلومینیومی از تابش گرمای داخل به خارج در زمستان و از انتقال گرمای خارج به داخل در تابستان جلوگیری می کند. راه های انتقال گرما را بشناسید

    اگر قسمتی از یک میله ی آهنی راروی اجاق گاز قرار دهیم، بعد از مدتی خواهیم دید که انتهای دیگر آن نیز گرم شده است. گرما از طریق بدنه ی میله ی آهنی از انتهای داغ به انتهای سرد منتقل می شود.

    شارش گرما از طریق ماده رسانش گرمایی نام دارد. فلزات رسانای خوبی برای گرما هستند و نافلزات رسانای ضعیف گرما هستند. ماهی تابه مسی گرما را به صورت یکنواخت و در تمام جهات در ته ماهی تابه پخش می کند، دسته پلاستیکی ماهی تابه نیز رسانای ضعیف گرماست و به عنوان عایق حرارتی نام گذاری شده است.

    منبع مطلب : article.tebyan.net

    مدیر محترم سایت article.tebyan.net لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    روشهای انتقال گرما

    روشهای انتقال گرما

    انتقال گرما در مواد به سه روش انجام می شود:

    1- رسانایی

    2- همرفت

    3- تابش

    رسانایی : در انتقال گرما به این روش ابتدا قسمتی از ماده گرم می شود ملکولهای آن قسمت جنبش بیشتری پیدا می کنند سپس به ملکولهای مجاور برخورد کرده انها را نیز به حرکت در می اورنداین کار در سرتاسر ماده ادامه می یابد تا این که ماده گرم می شود.

    روش رسانایی در سه حالت ماده یکسان نیست . مواد جامد چون فاصله بین ملکولهایشان کمتر است گرما را سریعتر منتقل میکنند در مایعات میزان رسانایی از جامدات کمتر است ودر گازها که فاصله ملکولها از همه بیشتر است میزان رسانایی از همه کمتر است.

    همه جامدات نیز به یک اندازه رسانایی ندارند فلزات بیشتر و نافلزات کمتر گرما را به این روش منتقل میکنند.

    همرفت : در انتقال گرما به این روش ملکولهای ماده نیز ضمن انتقال گرما حرکت می کنند.برای یادگیری این روش دانش اموزان ابتدا باید با مفهوم چگالی اشنا شوند.

    فرض کنید مکعبی به حجم یک سانتی متر مکعب داریم اگر جرم ان را اندازه بگیریم و عدد بدست امده را بر حجم تقسیم کنیم جواب حاصل چگالی جسم است مشخص است که اگر عدد جرم ثابت باشدو حجم مختلف باشد جسمی که حجم کمتری دارد چگالی بیشتر و جسمی که حجم بیشتر دارد چگالی کمتری دارد. بنابراین همیشه چگالی یک ماده سرد بیشتر از همان ماده گرم است.

    حال برای توضیح روش همرفت یک بخاری را در نظر بگیرید هوای سرد که چگالی بیشتری دارد و سنگینتر است در پایین قرار دارد در مجاورت بخاری گرم شده چگالی ان کم میگردد و سبک شده به طرف بالا می رود. دوباره هوای سرد دیگری جای ان می نشیند واین کار مرتب ادامه می یابد تا تمام هوا گرم شود.

    برای ایجاد جریان همرفتی سه شرط لازم است:

    1- ماده باید مایع یا گاز باشد.

    2- بین دو نقطه از جسم اختلاف دما وجود داشته باشد یعنی قسمتی گرم و قسمتی سرد باشد.

    3- قسمت گرم پایینتر از قسمت سرد باشد.

    تابش : در این روش برخلاف دو روش قبل برای انتقال گرما نیاز به ماده نیست مانند گرمای خورشید که ازفضای بدون ماده عبور کرده و به ما می رسد.

    میزان گرمای منتقل شده از روش تابش به دو عامل بستگی دارد : دمای جسم و رنگ ان

    هرچه دمای یک جسم بیشتر باشد میزان گرمای تابش شده از ان بیشتر است واگر دمای ان کمتر باشد بیش از انکه گرما را تابش کند دریافت می کند.

    رنگ نیز در میزان تابش اثر دارد اجسامی که سیاه هستند نسبت به سایر رنگها انرژی گرمایی بیشتری تابش می کنند و در عوض رنگ نقره ای از همه رنگ ها تابش کمتری دارد به همین دلیل است که بالن هایی که برای پروازهای طولانی مدت ساخته شده اند رنگ نقره ای دارند تا هوای گرم داخل بالن زود گرمای خود را منتقل نکند.

    رسانایی : در انتقال گرما به این روش ابتدا قسمتی از ماده گرم می شود ملکولهای آن قسمت جنبش بیشتری پیدا می کنند سپس به ملکولهای مجاور برخورد کرده انها را نیز به حرکت در می اورنداین کار در سرتاسر ماده ادامه می یابد تا این که ماده گرم می شود.

    روش رسانایی در سه حالت ماده یکسان نیست . مواد جامد چون فاصله بین ملکولهایشان کمتر است گرما را سریعتر منتقل میکنند در مایعات میزان رسانایی از جامدات کمتر است ودر گازها که فاصله ملکولها از همه بیشتر است میزان رسانایی از همه کمتر است.

    همه جامدات نیز به یک اندازه رسانایی ندارند فلزات بیشتر و نافلزات کمتر گرما را به این روش منتقل میکنند.

    همرفت : در انتقال گرما به این روش ملکولهای ماده نیز ضمن انتقال گرما حرکت می کنند.برای یادگیری این روش دانش اموزان ابتدا باید با مفهوم چگالی اشنا شوند.

    فرض کنید مکعبی به حجم یک سانتی متر مکعب داریم اگر جرم ان را اندازه بگیریم و عدد بدست امده را بر حجم تقسیم کنیم جواب حاصل چگالی جسم است مشخص است که اگر عدد جرم ثابت باشدو حجم مختلف باشد جسمی که حجم کمتری دارد چگالی بیشتر و جسمی که حجم بیشتر دارد چگالی کمتری دارد. بنابراین همیشه چگالی یک ماده سرد بیشتر از همان ماده گرم است.

    حال برای توضیح روش همرفت یک بخاری را در نظر بگیرید هوای سرد که چگالی بیشتری دارد و سنگینتر است در پایین قرار دارد در مجاورت بخاری گرم شده چگالی ان کم میگردد و سبک شده به طرف بالا می رود. دوباره هوای سرد دیگری جای ان می نشیند واین کار مرتب ادامه می یابد تا تمام هوا گرم شود.

    برای ایجاد جریان همرفتی سه شرط لازم است:

    1- ماده باید مایع یا گاز باشد.

    2- بین دو نقطه از جسم اختلاف دما وجود داشته باشد یعنی قسمتی گرم و قسمتی سرد باشد.

    3- قسمت گرم پایینتر از قسمت سرد باشد.

    تابش : در این روش برخلاف دو روش قبل برای انتقال گرما نیاز به ماده نیست مانند گرمای خورشید که ازفضای بدون ماده عبور کرده و به ما می رسد.

    میزان گرمای منتقل شده از روش تابش به دو عامل بستگی دارد : دمای جسم و رنگ ان

    هرچه دمای یک جسم بیشتر باشد میزان گرمای تابش شده از ان بیشتر است واگر دمای ان کمتر باشد بیش از انکه گرما را تابش کند دریافت می کند.

    رنگ نیز در میزان تابش اثر دارد اجسامی که سیاه هستند نسبت به سایر رنگها انرژی گرمایی بیشتری تابش می کنند و در عوض رنگ نقره ای از همه رنگ ها تابش کمتری دارد به همین دلیل است که بالن هایی که برای پروازهای طولانی مدت ساخته شده اند رنگ نقره ای دارند تا هوای گرم داخل بالن زود گرمای خود را منتقل نکند.

    منبع مطلب : brahimi.blogfa.com

    مدیر محترم سایت brahimi.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    جواب کاربران در نظرات پایین سایت

    مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    میخواهید جواب یا ادامه مطلب را ببینید ؟
    طاهاصفرخانی 20 روز قبل
    0

    هم رفت

    مهدی 2 سال قبل
    5

    نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    0
    فرناز 1 سال قبل

    رسانش و هم رفت و تابش همین ها رو میدانم

    1
    آرش 2 سال قبل

    روش های انتقال گرما را نام ببرید

    برای ارسال نظر کلیک کنید