ความแตกต่างระหว่างการพาและการพาความร้อนการถ่ายเทความร้อน

เนื้อหา

• การพาความร้อนถ่ายเท
• ตัวอย่างของการพาความร้อน
• Advection Heat Transfer
• ตัวอย่างของ Advection
• การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น

หากคุณเคยคว้าหม้อโลหะที่กำลังร้อนอยู่เหนือกองไฟคุณจะต้องเผชิญกับการถ่ายเทความร้อนอย่างเจ็บปวด มีสี่วิธีในการถ่ายโอนความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังวัตถุอื่น: การนำความร้อนการแผ่รังสีการพาและการพาความร้อน ความร้อนเกือบตลอดเวลาไหลจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นไปต่ำกว่าซึ่งเป็นการเปลี่ยนพลังงานภายในของวัตถุทั้งสองในกระบวนการ ความแตกต่างหลักระหว่างการพาความร้อนและการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนคือทิศทางของการแลกเปลี่ยน

การพาความร้อนถ่ายเท

การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนนั้นเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความร้อนผ่านการเคลื่อนที่ของอนุภาคของตัวกลาง สื่อนี้จะต้องเป็นก๊าซหรือของเหลวจึงช่วยให้การเคลื่อนไหว การพาความร้อนจะถ่ายเทความร้อนในระนาบแนวตั้งเสมอ การเคลื่อนไหวนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของตัวกลางและดังนั้นการลอยตัว อนุภาคที่อุ่นขึ้นขยายตัวทำให้ความหนาแน่นลดลง อนุภาคเหล่านี้ลอยตัวมากกว่าอนุภาครอบ ๆ ทำให้พวกมันลอยขึ้น เมื่อความร้อนเพิ่มขึ้นความร้อนจะถูกส่งไปยังส่วนที่เย็นกว่าของตัวกลางที่อยู่เหนือพวกเขา

ตัวอย่างของการพาความร้อน

การพาความร้อนการพาจะเกิดขึ้นเมื่อหม้อของน้ำอุ่น เมื่อโมเลกุลของน้ำใกล้กับแหล่งความร้อนที่อบอุ่นพวกมันก็จะขยายตัว การขยายตัวนี้จะลดความหนาแน่นลงและเริ่มสูงขึ้น นี่คือสิ่งที่ทำให้น้ำในหม้อต้ม บรรยากาศยังเป็นตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนการพาความร้อน เมื่อแพ็คเก็ตของอากาศอุ่นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ - การถ่ายเทความร้อนจากรังสี - แพ็คเก็ตอากาศขยายตัวลดความหนาแน่นของมัน สิ่งนี้จะเพิ่มการลอยตัวและทำให้มันลอยขึ้นในชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้สร้างบรรยากาศที่ไม่แน่นอนด้วยการไหลของอากาศในแนวตั้ง

Advection Heat Transfer

การถ่ายเทความร้อนแบบอะแดปชั่นนั้นแตกต่างจากการพาความร้อนซึ่งการเคลื่อนที่ของความร้อนนั้น จำกัด อยู่ที่ระนาบแนวนอน การถ่ายเทความร้อนชนิดนี้ไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่น แต่ต้องการแรงภายนอกเช่นลมหรือกระแสน้ำเพื่อแทนที่อนุภาคของตัวกลาง เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ในแนวนอนไปยังระบบที่ร้อนหรือเย็นกว่าความร้อนจะถูกถ่ายโอน

ตัวอย่างของ Advection

ตัวอย่างหลักของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนคือการเคลื่อนที่ของอุตุนิยมวิทยา เสื้อผ้าเหล่านี้แสดงถึงมวลอากาศของอากาศเย็นหรืออากาศอุ่นที่เคลื่อนตัวในแนวนอนเหนือพื้นผิวโดยลม เมื่อมวลอากาศเหล่านี้เผชิญกับอากาศร้อนหรือเย็นกว่าความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างระบบ กระแสน้ำในมหาสมุทรเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน แทนที่จะเป็นแนวตั้งกระแสจะเคลื่อนย้ายน้ำอุ่นหรือน้ำเย็นในทิศทางแนวนอน เมื่อน้ำเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับพื้นที่ที่อุ่นขึ้นหรือเย็นกว่าของน้ำความร้อนจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างกัน

การถ่ายเทความร้อนประเภทอื่น

ประเภทการถ่ายเทความร้อนที่เหลือคือการนำความร้อนและการแผ่รังสี การนำความร้อนถ่ายโอนความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปอีกวัตถุหนึ่งโดยไม่มีการเคลื่อนไหว จุกนมจะถูกถ่ายโอนจากโมเลกุลไปยังโมเลกุล การถ่ายเทความร้อนชนิดนี้เกิดขึ้นในของแข็งเท่านั้น ที่จับของกระติกน้ำร้อนเป็นตัวอย่างของการนำ การถ่ายเทความร้อนจากรังสีเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนความร้อนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของพลังงาน ตัวอย่างของการแผ่รังสีคือแสงแดด เมื่อคลื่นเหล่านี้กระทบกับอนุภาคอื่นพวกมันจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนหรืออบอุ่น