Теплообмін. Способи передавання тепла
Тепло від більш нагрітого тіла до менш нагрітого передається вільно і має назву теплообміну. Існують два види теплообміну: зіткненням і випромінюванням. Теплообмін зіткненням проходить за безпосереднього контакту тіл з різною температурою, а випромінюванням — за відсутності контакту між ними. Тепло поширюється трьома способами: теплопровідністю, конвекцією, випромінюванням. Перехід тепла від одного середовища до іншого, пов'язаного з поширенням тепла всередині тіла, називається теплопровідністю. Найбільшу теплопровідність мають метали. Тому апаратуру і посуд виготовляють із чавуну, сталі, сплавів алюмінію. Передавання тепла конвекцією пов'язане з перенесенням самого середовища, і теплообмін залежить від характеру та швидкості руху рідини або газу. Розрізняють два види руху: вільний та примусовий. Якщо рух здійснюється за різниці густоти нагрітого та холодного середовища, то він називається вільним (природна конвекція), а якщо якою-небудь зовнішньою силою (робота вентилятора, насоса), — примусовим (примусова конвекція). У процесі нагрівання рідини, що міститься в котлі, спочатку нагріваються частинки, розташовані біля стінок: вони легші, тому піднімаються догори, а їх місце займають холодніші частинки, тобто проходить циркуляція рідини як біля стінок, так і по всьому об'єму. Передавання тепла випромінюванням пов'язане з подвійним перетворенням енергій: теплова енергія теплішої поверхні перетворюється на променеву, яка переноситься через простір і, потрапляючи на холоднішу поверхню, знову перетворюється на теплову енергію. Передавання тепла випромінюванням при високих температурах інтенсивніше, ніж інші види теплопередавання. Процеси передавання тепла теплопровідністю, конвекцією та випромінюванням на практиці проходять одночасно і за взаємодії.
|
