تبلیغات
گروه دیوانگان - راه های انتقال گرما
صفحه اول تماس با ما RSS                     قالب وبلاگ
  
گروه دیوانگان
ما دیوانه نیستیم این فقط اسممونه!

راههای انتقال گرما:

معمولا گرما از جای گرمتر به جای سردتر منتقل می شود. این گرما به سه روش شارش می یابد:
1- رسانش (رسانایی)
2- همرفت (كنوكسیون)
3- تابش

1- رسانش(رسانایی)
اگر سر یك میله فلزی را در كنار یك جسم گرم قرار دهیم، طرف دیگر میله گرم می شود، علت گرم شدن میله آن است كه مولكولهای مجاور چشمه ی گرم، گرم شده و با دامنه ی بیش تری ارتعاش می یابند، در نتیجه هر مولكول به مولكول مجاور خود ضربه زده و دامنه ارتعاش آن را بیش تر می كند، به این ترتیب گرما در داخل جسم منتشر می شود.


نكته: مولكولهای گرم منتقل نمی شوند بلكه انرژی خود را به صورت انرژی جنبشی به مولكولهای سرد مجاور انتقال می دهند به عبارت دیگر در روش رسانایی ماده ثابت است و گرما از مولكولی به مولكولدیگر منتقل می شود.


-انتقال گرما به وسیله مولكولها، اتم ها و الكترون های آزاد یك جسم به مولكولها و اتم های دیگر آن جسم را رسانش گرما می گویند.


نكته: این روش در هر سه حالت جامد،مایع و گاز صورت می گیرد، اما انتقال گرما در جامدات بیش تر صورت می گیرد زیرا هر چه مولكول ها به هم نزدیك تر باشند، گرما با سرعت بیش تری در ماده منتقل می شود.


قابلیت رسانش جامدات به جنس آن ها بستگی دارد. به طوریكه در فلزات رسانش بسیار قوی و سریع است به همین دلیل آن ها را رسانای گرما می نامند ولی موادی مانند شیشه، چوب، پلاستیك گرما را بسیار آهسته منتقل می كنند به همین دلیل آن ها را نارسانا(عایق) می نامند.
در بین فلزات رسانایی نقره، مس، طلا، آلومینیوم بیش تر از بقیه است.
مایعات به خصوص آب معمولا رسانای ضعیف گرما هستند.(جیوه فلز مایع و فلزات مذاب رسانا هستند.)
گازها و از جمله هوا نیز رسانای ضعیف گرما هستند.


توجه: فلزات رسانای خوبی هستند، زیرا در پدیده رسانش وجود الكترون های آزاد بسیار موثر است. فلزات دارای الكترون های آزاد بسیاز زیادی هستند. هنگامی كه به نقطه ای از فلز گرما بدهیم الكترون های آزاد انرژی جنبشی بیش تری به دست می آورند و سریع تر حركت می كنند، الكترون های سریع حامل انرژی، از قسمت های گرم فلز به قسمت های سرد آن پخش می شوند و در برخورد با مولكولهای فلز، انرژی جنبشی خود را به آن منتقل می كنند، با این فرایند انرژی گرمایی به سرعت از قسمت های گرم به قسمت های سرد منتقل می شود.

 

2- همرفت(كنوكسیون)
می خواهیم ظرف آبی را به وسیله چراغی گرم كنیم، اگر شعله به یك قسمت از ظرف آب نزدیك باشد، پس از مدتی مشاهده خواهیم كرد تمام آب به جوش می آید. علت این پدیده آن است كه آب در مكانی كه گرما می گیرد منبسط و سبك می شود و به طرف بالا حركت می كند و آب سرد كه سنگین تر است جای آن را می گیرد. این عمل آن قدر ادامه می یابد تا آنكه همه ی آب گرم شده و سرانجام به جوش می آید.
عملی كه در آن انتقال گرما از راه انتقال مولكول ها صورت می گیرد، همرفتی یا جابه جایی نامیده می شود.
نكته: در مایعات و گازها(سیالات) كه مولكول ها به آسانی می توانند جابه جا شوند، گرما از راه همرفتی منتقل می شود.
وجود جریان های گرم و سرد دریایی و انواع بادها در اثر جریان همرفتی به وجود می آید.
دستگاه آب گرم كن (شوفاژ)، دودكش كارخانه ها، لامپ های گازی بر اساس همین پدیده عمل می كنند.


توجه: در روش انتقال گرما به روش همرفت، خود ماده با جابه جا شدن گرما را منتقل می كند.
نكته: در جریان همرفتی شارش مایع یا گاز بر اثر تغییر چگالی است.

چگالی: چگالی یك ماده جرم یك سانتی متر مكعب از آن ماده است.

چگالی به دو عامل بستگی دارد:
1-
 جرم جسم(m) چگالی با جرم رابطه مستقیم دارد. یكای اندازه گیری جرم Kg (كیلوگرم) یا گرم (g) است.
2- حجم جسم (V) چگالی با حجم جسم رابطه عكس دارد. یكای اندازه گیری حجم متر مكعب  () یا سانتی متر مكعب  است.
چگالی 
ρ از رابطه زیر بدست می آید.


یكای اندازه گیری چگالی :

الف) اگر جرم بر حسب Kg و حجم بر حسب  باشد واحد چگالی  (كیلو گرم بر متر مكعب )است.

ب) اگر جرم برحسب گرم(g) و حجم بر حسب سانتی مترمكعب    است.
برای تبدیل  به   مقدار چگالی را بر 1000 تقسیم می كنیم.
برای تبدیل  به مقدار چگالی را در 1000 ضرب می كنیم.


با توجه به مفهوم چگالی، علت جریان همرفتی را توضیح می دهیم،
وقتی ماده ای گرم می شود، منبسط می شود یعنی فاصله ی بین مولكولهای آن بیش تر شده در نتیجه چگالی آن كاهش می یابد در آن قسمت به طرف بالا حركت می كند. در این هنگام مایعات اطراف جای آن را می گیرند و به تدریج تمام مایع گرم می شود.

شرایط لازم برای ایجاد جریان همرفتی :
1- ماده مایع یا گاز باشد.
2- بین دو نقطه اختلاف دما وجود داشته باشد یعنی قسمتی از آن گرم و قسمتی سرد باشد.
3- قسمت گرم با پایین تر از قسمت سرد باشد.

تابش: در انتقال گرما به روش تابش، نیازی به وجود ماده نیست، در این طریق گرما به صورت نور یا امواج الكترومغناطیسی از چشمه های داغ و ملتهب به اطراف گسیل می شود.
یك دسته از امواج الكترومغناطیسی، پرتوهای فرو سرخ هستند این پرتوها وقتی به جسمی بتابند گرمای زیادی تولید می كنند.
در تابش ماده منتقل نمی شود لذا نیازی به محیط مادی یا مولكولهایی كه انرژی گرمایی را منتقل كنند نیست، یعنی می توانند در خلا نیز انجام گیرد.

چند نكته مهم:
1- 
میزان تابش گرمایی یك جسم بستگی به دمای مطلق جسم و سطح خارجی آن دارد.
2- اجسامی كه پرتوهای گرما را خوب تابش كنند، این پرتوها را به خوبی جذب می كنند.
3- اجسامی كه سطح آن ها به رنگ تیره است یك تابش كننده بسیار خوب و همچنین جذب كننده بسیار خوبی نیز هستند.
4- اجسامی كه سطح آن ها بسیار صیقلی است یك تابش كننده و جذب كننده بسیار ضعیف هستند، این اجسام بازتابنده خوب تابش های گرمایی هستند.

- تابش گرمایی از سطح همه اجسام و در هر دمایی صورت می گیرد و باعث كاهش دمای آن ها می شود.
- تابش گرمایی در سطح همه اشیا جذب شده و باعث افزایش دمای آن ها می شود.

نكته: انتقال گرما به طریق تابش بسیار سریع (با سرعت نور) صورت می گیرد اما در روش های رسانایی و همرفتی بسیار كند است.
سرعت انتقال گرما ازطریق همرفتی < سرعت انتقال گرما ازطریق رسانایی < انتقال سرعت گرما ازطریق تابش



دوشنبه 5 دی 1390

گرما




درباره وبلاگ
این وبلاگ هم علمی است هم مقداری هم طنز
موضوعات
آخرین مطالب
نویسندگان
آرشیو مطالب
پیوند ها
پیوندهای روزانه
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
كل مطالب : عدد
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :
href="http://www.1abzar.com">ابزار نظر سنجی

ابزار وبمستر

ابزار وبمستر

ابزار هدایت به بالای صفحه

نایت اسکین-ابزار گوکل پلاس
Susa Web Tools
Susa Web Tools


ابزار امتیاز دهی