熱伝達のタイプ：熱伝達係数

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どのような物質的身体も熱としての特性は、増減することができる。熱は物質ではありません。物質の内部エネルギーの一部として、分子の動きと相互作用のために発生します。異なる物質の熱が異なることがあるので、より熱い物質からより少ない熱の物質への熱の移動プロセスが生じる。このプロセスを熱伝達と呼びます。熱伝達の主要な種類とその作用メカニズムについては、この記事で検討します。

熱伝達の定義

熱伝達または温度伝達は、ある物質から別の物質へと起こることがあります。この場合、伝熱の強さは、物質の物理的性質、物質の温度（いくつかの物質が熱交換に関与している場合）、物理学の法則に大きく依存します。熱伝達は常に一方的に進行するプロセスです。熱伝達の主な原理は、最も加熱された物体が常により低い温度の物体に熱を与えることである。たとえば、衣服をアイロンかけたとき、熱い鉄はズボンに暖かさを与えます。逆もありません。熱伝達は、空間における不可逆的な熱分布を特徴付ける一時的な指標に依存する現象である。

熱伝達機構

物質の熱的相互作用のメカニズムは、異なる形態を取ることができる。自然界には3種類の熱交換があります：

熱伝導は、身体のある部分から別の部分または別の部分への分子間熱伝達のメカニズムである。この特性は、検討中の物質の温度不均一性に基づいている。
対流 - 流体間の熱伝達（液体、空気）。
放射線暴露は、エネルギーを犠牲にして加熱され加熱された物体（源）からの熱を、一定のスペクトルを有する電磁波の形で伝達することである。

これらのタイプの伝熱をより詳細に検討してください。

熱伝導率

ほとんどの場合、熱伝導率は固体で観察されます体。もし何らかの要因の影響を受けて異なる温度の領域が同じ物質内に現れれば、より加熱された領域からの熱エネルギーは冷たい領域に移る。場合によっては同様の現象が視覚的にも観察される。たとえば、針金などの金属棒を火の中で加熱すると、熱エネルギーが針に沿ってどのように伝達され、特定の領域に一定の輝きが形成されるかがわかります。この場合、温度が高い場所ではグローが明るく、逆にtが低い場所では暗くなります。 2つの物体（熱いお茶と手のカップ）の間でも熱伝導率が観察され、

熱伝達の強さは、多くの要因から、その割合はフランスの数学者フーリエを明らかにした。これらの要因には、主に温度勾配（ロッド端部の温度差と一端から端部までの距離の比）、本体の断面積、および熱伝導率が含まれます（すべての物質で異なりますが、熱伝導率の最も重要な係数は、銅およびアルミニウムで観察される。これら2つの金属が電線の製造にしばしば使用されることは驚くべきことではない。フーリエ則に従って、これらのパラメータの1つを変えることによって熱流束を増減することができます。

熱交換の対流タイプ

対流、主にガスと分子の熱伝導率と媒体の移動（分布）の2つの要素を持っています。対流の作用メカニズムは、流動物質の温度が上昇するにつれて、その分子がより活発に動き始め、空間的な制限がなければ、物質の体積が増加する。このプロセスの結果は、物質の密度およびその動きの上方への減少である。対流の顕著な例は、ラジエーターで加熱された空気がバッテリーから天井に移動することです。

自由対流と強制対流を区別する熱伝達のタイプ。フリータイプの熱移動や物質移動は、物質の異質性によって起こります。つまり、外力の影響を受けずに熱い液体が自然に寒いところまで上がります（例えば、中央の暖房で部屋を暖める）。強制対流では、大量の運動は外力の作用下で起こります。例えば、茶をかき混ぜてスプーンで動かします。

放射熱伝達

放射または輻射熱伝達は、他の物体や物質と接触することなく発生するため、空の空間（真空）でも可能です。多かれ少なかれ全体に固有の、及び連続スペクトルを有する電磁波の形で表示される放射熱伝達。これの鮮明な例は、太陽の光線です。作用メカニズムは以下の通りです。体は周囲の空間に一定量の熱を持続的に放出します。このエネルギーが別の物体または物質に入ると、その一部は吸収され、第2の部分は通過し、第3の成分は環境に反映されます。暗い物質は軽い物質よりも多くの熱を吸収することができますが、どのオブジェクトも熱を放散し吸収することができます。

複合熱伝達機構

自然界では、熱交換プロセスの種類はほとんどありません別々に会う。より頻繁に、それらは総計で観察することができる。熱力学では、これらの組み合わせには、熱伝導率+対流などの名前があります。これは対流熱伝達であり、熱伝導率+熱放射は放射伝導熱伝達と呼ばれます。加えて、それらは、以下のような熱交換の複合タイプを区別する。