Princípios Fundamentais da Transferência de Calor
Calor flui normalmente a partir de um objeto de alta temperatura ou lugar a um objeto de baixa temperatura ou lugar. A transferência de calor muda a energia interna dos objetos frios e quentes ou lugares. Calor vai continuar a transferir do quente para o frio até que a temperatura é equalizada . Transfere o calor do lugar para outro por meio de condução, convecção e radiação. Condução
Condução é a transferência de calor de uma substância para outra através do contato direto . Quando você aplica calor a uma substância , ele agita as moléculas mais próximas da fonte de calor e aumenta sua temperatura. Os altamente agitados moléculas ” mais quentes ” irá colidir com os ” mais calmos ” moléculas de temperatura mais baixa mais longe da fonte de calor, com uma transferência líquida de energia térmica a partir de molécula de maior temperatura para diminuir a temperatura molécula. Este processo continua de molécula para molécula até que todas as moléculas da substância estão à mesma temperatura . Se a substância aquecida é colocada em contato com uma substância frio, calor fluirá de moléculas agitadas da substância quente para as moléculas mais calmas da substância fria, agitando-os por sua vez, e elevar sua temperatura.
convecção
convecção transfere o calor de um lugar quente para um local frio pelo movimento de circulação de um fluido tal como ar ou água. Quando um fluido é aquecido , expande-se e torna-se menos denso do que o fluido de volta, fazendo com que o fluido aquecido a subir . À medida que o fluido aquecido sobe , cria-se uma zona de baixa pressão , que puxa o fluido mais frio até a fonte de calor para substituir o fluido aquecido a aumentar. O fluido mais frio fica quente e eleva-se , puxando para baixo o líquido previamente aquecido que já perdeu o seu calor para o meio ambiente . Este ciclo forma uma corrente de convecção que continua a fluir até que todas as partes do fluido são à mesma temperatura .
Radiação
Radiação transferências de calor por emissão de radiação electromagnética no ambiente , o arrefecimento do corpo emissor e aquecendo o meio ambiente . O sol aquece e ilumina a Terra , embora a emissão de radiação. Move-se de calor a partir do interior para a superfície do objecto que emite por condução ou por convecção , e depois é irradiada para o ambiente . A Lei Stephen – Boltzmann diz que o poder irradiante de um objecto quente é uma função da sua área de irradiação , a temperatura do radiador e a temperatura ambiente do ambiente . Um objeto quente irradiando continuará a irradiar calor até que ela eo ambiente atingir a mesma temperatura.
Inverter o fluxo de calor
Deixado a si mesmo , o calor não vai fluir de uma área de frio para um local quente. Mas este fluxo de calor reverso pode ser forçado a acontecer . Na natureza, as correntes de convecção puxar fluidos de áreas frias para as quentes . Os seres humanos podem reverter o fluxo de calor através da aplicação de trabalho a um sistema de transferência de calor , e fazê-lo o tempo todo com ” motores de calor “, tais como bombas de calor e sistemas de refrigeração . Esses dispositivos utilizam um líquido refrigerante comprimido sob o poder e forçado a condensar no lado quente do dispositivo, fazendo com que ele para dar o seu calor . Em seguida, ele é passado para o lado frio, onde ele é forçado a evaporar , o que extrai calor do lado frio .
