ऊष्मप्रवैगिकी और गर्मी हस्तांतरण। गर्मी हस्तांतरण और गणना के तरीके। हीट स्थानांतरण - यह है ...

आज हम प्रश्न का उत्तर खोजने की कोशिश करेंगे "हीट - कि ..?"। इस लेख में हम मानते हैं कि एक प्रक्रिया है, जो अपनी प्रजाति प्रकृति में मौजूद है, और पता है गर्मी हस्तांतरण और ऊष्मप्रवैगिकी के बीच संबंध है क्या।

परिभाषा

हीट ट्रांसफर - एक भौतिक प्रक्रिया, हस्तांतरण करने के लिए है सार जिनमें से गर्मी ऊर्जा। एक्सचेंज दो शरीर, या अपने सिस्टम के बीच जगह लेता है। इस प्रकार शर्त गर्मी हस्तांतरण एक कम गर्म करने के लिए एक गर्म निकायों द्वारा किया जाएगा।

प्रक्रिया विशेषताएं

हीट स्थानांतरण - इस घटना है कि सीधे संपर्क से हो सकता है की तरह है, और विभाजित दीवारों की उपस्थिति में। पहले मामले में, सब स्पष्ट है, लेकिन दूसरे शरीर में बाधाओं सामग्री, वातावरण के रूप में प्रयोग की जाने वाली। हीट स्थानांतरण मामलों में जहां दो या अधिक निकायों से मिलकर प्रणाली, सौर संतुलन की स्थिति में नहीं है में हो जाएगा। जो है, वस्तुओं में से एक अन्य की तुलना में अधिक या कम तापमान है। यहाँ तो ताप विद्युत हस्तांतरित करता है। यह मान लेना है जब सिस्टम thermodynamic या सौर संतुलन की स्थिति में आता है यह पूरा हो जाएगा कि तार्किक है। प्रक्रिया, अनायास होता है के रूप में हम बता सकते हैं ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे कानून।

प्रकार

हीट स्थानांतरण - यह प्रक्रिया तीन तरीकों में विभाजित किया जा सकता है। सामान्य कानूनों के साथ एक सममूल्य पर अपनी ही विशेषताओं के साथ एक वास्तविक उप है, क्योंकि उन में वहाँ वे एक मूल प्रकृति होगा। आज तीन में विभाजित है गर्मी हस्तांतरण के प्रकार। इस चालन, संवहन और विकिरण। के शायद पहले के साथ शुरू, करते हैं।

के तरीके गर्मी हस्तांतरण। तापीय चालकता।

तो एक भौतिक शरीर की संपत्ति ऊर्जा स्थानान्तरण बनाने के लिए है। इस प्रकार यह एक ही है कि ठंडा है के गर्म भागों से स्थानांतरित कर रहा है। इस घटना के आधार अणुओं की अराजक गति का सिद्धांत है। इस ब्राउनियन गति तथाकथित। अधिक से अधिक शरीर के तापमान, अधिक यह अणु में ले जाता है, क्योंकि वे एक अधिक से अधिक गतिज ऊर्जा है। प्रक्रिया थर्मल चालन इलेक्ट्रॉनों, अणु, परमाणु शामिल है। यह शरीर है, जो के विभिन्न भागों असमान तापमान है में किया जाता है।

यदि पदार्थ गर्मी का संचालन करने में सक्षम है, हम एक मात्रात्मक विशेषता की बात कर सकते हैं। इस मामले में, यह तापीय चालकता की भूमिका निभाता है। इस विशेषता को इंगित करता है कि कितना गर्मी लंबाई और प्रति इकाई समय क्षेत्र के अलग-अलग मानकों से होकर गुजरता है। इस मामले में, शरीर के तापमान को वास्तव में 1 लालकृष्ण द्वारा बदल जाएगा

पहले यह माना जाता था कि कि एक शरीर के अंग से दूसरे में तथ्य के कारण अलग-अलग वस्तुओं (गर्मी संचरण फ्रेम संरचनाओं सहित) में गर्मी के आदान-प्रदान थर्मल प्रवाह तथाकथित। हालांकि, इसकी वास्तविक अस्तित्व के संकेत, कोई भी पाया गया है, और जब आणविक गतिज सिद्धांत सभी थर्मल के बारे में, एक निश्चित स्तर तक विकसित किया है और, सोचने के लिए भूल गया क्योंकि परिकल्पना अस्थिर था गया है।

संवहन। गर्मी हस्तांतरण पानी

इस वैसे गर्मी ऊर्जा विनिमय आंतरिक धागे के साथ स्थानांतरण समझा। हमें पानी की एक केतली की कल्पना करते हैं। के रूप में जाना जाता है, एक गर्म हवा ऊपर की ओर चढ़ाई बहती है। एक ठंडी, भारी नीचे की ओर गिर जाते हैं। तो क्यों सब पानी अन्यथा यह होना चाहिए? वह बिल्कुल वैसा ही है। और इस चक्र के दौरान, सभी पानी की परतों, कोई फर्क नहीं पड़ता कि कितने वे हो सकता है, ऊपर सौर संतुलन की स्थिति से पहले गर्मी होगा। कुछ शर्तों के तहत, बिल्कुल।

विकिरण

इस विधि विद्युत चुम्बकीय विकिरण के सिद्धांत है। यह आंतरिक ऊर्जा के कारण है। जोरदार सिद्धांत में जाने गर्मी विकिरण के शुरू नहीं, बस ध्यान दें कि कारण यहां आवेशित कणों, अणुओं और परमाणुओं के उपकरण है।

तापीय चालकता पर सरल कार्य

अब हम कैसे, व्यवहार में गर्मी हस्तांतरण गणना की तरह दिखता है के बारे में बात करते हैं। के एक सरल गर्मी की मात्रा के साथ संबंधित समस्या का समाधान करते हैं। हमें लगता है कि हम आधा किलोग्राम के लिए पानी बराबर की बड़े पैमाने पर करते हैं। शुरू करने से पानी का तापमान - 0 डिग्री सेल्सियस, अंतिम - 100 हम गर्मी मात्रा पदार्थ गर्म करने के लिए संपर्क जन खर्च पाते हैं।

ऐसा करने के लिए हम सूत्र क्यू = सेमी (टी ₂ टी _1), की जरूरत है जहां क्यू - विशिष्ट - गर्मी, सी की मात्रा पानी की गर्मी, मीटर - सामग्री की बड़े पैमाने पर, टी ₁ - प्रारंभिक, टी ₂ - अंतिम तापमान। जल स्तर ग चरित्र का मूल्य है। विशिष्ट उष्मा 4200 जम्मू / किलो * सी के बराबर है अब हम सूत्र में इन मूल्यों को स्थानापन्न। हम पाते हैं गर्मी की मात्रा 210000 जम्मू, या 210 जूल के बराबर है कि।

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून

ऊष्मप्रवैगिकी और गर्मी हस्तांतरण कुछ कानूनों से जुड़े हुए हैं। उनके आधार में - ज्ञान है कि प्रणाली में आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन दो विधियों के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। उत्पत्ति - यांत्रिक स्कोरिंग आपरेशन। दूसरा - संदेश गर्मी की एक निश्चित राशि। इस सिद्धांत के आधार पर, वैसे, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून। यहाँ शब्दों है: प्रणाली गर्मी की निश्चित राशि सूचित किया गया है, तो यह बाहरी शरीर पर आयोग काम पर खर्च किया जाएगा या उसके आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाने के लिए। गणितीय अभिव्यक्ति है: dQ = du + डीए।

प्लस या माइनस?

बिल्कुल सभी मूल्यों कि ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून के गणितीय रिकॉर्डिंग का हिस्सा हैं के साथ "प्लस" के रूप में और एक "शून्य" संकेत के साथ लिखा जा सकता है। प्रक्रिया के चुनाव की स्थिति से निर्धारित किया जाएगा। हमें लगता है कि प्रणाली गर्मी की एक निश्चित राशि प्राप्त करता हैं। इस मामले में, उसकी गर्मी में शरीर। नतीजतन, वहाँ एक गैस विस्तार फलस्वरूप, काम हो गया है और,। नतीजतन, मूल्य सकारात्मक होंगे। दूर ले जाया गर्मी की मात्रा, गैस ठंडा किया जाता है, तो काम उस पर किया जाता है। मान को मान उलटा होगा।

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून का एक वैकल्पिक सूत्रीकरण

मान लीजिए कि हम एक बैच इंजन है। यह तरल पदार्थ (या प्रणाली), एक चक्रीय प्रक्रिया प्रदर्शन करते हैं। यह एक चक्र कहा जाता है। नतीजतन, प्रणाली को उसकी मूल स्थिति में लौट जाएगा। यह मान लेना कि इस मामले में आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन शून्य के बराबर है तार्किक होगा। ऐसा लगता है कि गर्मी की मात्रा सही काम के बराबर हो जाएगा। इन प्रावधानों यह तैयार करने के लिए संभव ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून पहले से ही अलग है बनाते हैं।

इस से हम समझ सकते हैं कि प्रकृति में पहली तरह की एक सतत गति मशीन नहीं हो सकता। यही कारण है, एक युक्ति है कि बाहर से प्राप्त ऊर्जा की तुलना में एक बड़ी राशि में काम करता है। इस मामले में, कार्रवाई समय-समय पर किया जाना चाहिए।

izoprotsessov के लिए ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून

पर विचार करें, isochoric प्रक्रिया शुरू करने के। उसके तहत मात्रा निरंतर बनी हुई है। तो, मात्रा परिवर्तन शून्य होंगे। नतीजतन, काम भी शून्य हो जाएगा। हम ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून से इस घटक को दूर, और फिर सूत्र dQ = du प्राप्त करते हैं। इसलिए, isochoric प्रक्रिया के लिए सभी गर्मी एक प्रणाली में डाल दिया, गैस की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि, या मिश्रण तत्संबंधी पर चला जाता है।

अब हम एक समदाब रेखीय प्रक्रिया के बारे में बात करते हैं। उसमें लगातार दबाव बना हुआ है। इस मामले में, आंतरिक ऊर्जा समानांतर आयोग के काम में बदल जाएगा। dQ = du + PDV: यहाँ मूल सूत्र है। हम आसानी से काम करने की गणना कर सकते हैं। यह अभिव्यक्ति उर (टी ₂ टी ₁₎ के बराबर हो _{जाएगा।} वैसे, इस सार्वभौमिक गैस निरंतर के भौतिक अर्थ है। गैस का एक तिल और तापमान अंतर, एक घटक केल्विन की उपस्थिति में, सार्वभौमिक गैस निरंतर काम एक समदाब रेखीय प्रक्रिया के दौरान किया के बराबर है।