열에너지는 열 전달 중에 한 위치에서 다른 위치로 이동합니다. 원자와 분자는 본질적으로 동적 및 열에너지를 갖고 있기 때문에 모든 물질은 열을 전달합니다. 열 전달은 시스템과 주변 환경 사이의 온도 차이로 인해 발생하는 열 흐름입니다. 온도와 열 이동은 열 전달의 기본 원리입니다. 열 전달에는 열 전달에 사용되는 매체 유형(전도, 대류, 복사)에 따라 세 가지 종류의 열 전달이 있습니다. 전도는 열에너지의 직접적인 전달이고, 대류는 물질의 실제 움직임에 따른 열의 이동이며, 복사는 전자기파를 이용한 에너지 전달입니다.
전도란 무엇입니까?
고체 물체에는 전도라는 열 전달 형태가 있습니다. 이는 열이 한 분자에서 다른 분자로 직접 전달되는 과정으로 설명할 수 있습니다. 분자는 본질적으로 움직이지 않으며 단지 서로에 대해 다소 빠르게 진동할 뿐입니다. 전도는 분자가 서로 접촉해야 하기 때문에 대류나 복사보다 더 긴 과정입니다. 에너지 밀도가 높은 원자와 분자는 다른 입자와 더 자주 충돌하고 더 많은 동적 에너지를 갖습니다. 그들은 뜨겁다. 뜨거운 물질과 차가운 물질이 충돌하는 동안 소량의 에너지가 전달된 다음 전도가 제거됩니다.
예
- 버너에 팬을 가열합니다.
- 옷을 다림질할 때 섬유는 다리미로부터 열을 받습니다.
- 뜨거운 철을 넣어 물을 가열합니다.
- 김이 모락모락 나는 커피잔과의 만남.
- 손바닥이 얼음으로 식혀지고 있습니다.
대류란 무엇입니까?
대류는 유체나 액체의 흐름에 의해 한 곳에서 다른 곳으로 열이 전달되는 현상으로, 액체와 기체 모두에서 발생합니다. 유체는 가열되면 팽창하고 밀도를 잃습니다. 위로 이동하면서 가열된 유체는 열원쪽으로 아래로 밀려 그 위에 있던 차가운 유체를 분리합니다. 차가운 유체가 데워지고 위로 올라감에 따라 유체는 열이 높은 영역에서 열이 낮은 영역으로 지속적으로 이동합니다.
예
- 버너를 사용하여 물을 가열합니다.
- 육지와 바닷바람
- 가열 부품이나 가스 불꽃만 사용하는 오븐과 달리 대류 오븐은 가열된 공기를 순환시키면서 더욱 균일하게 요리합니다.
- 따뜻한 공기는 상승하고, 냉각되고, 하강합니다.
- 얼음이 녹는다.
방사선이란 무엇입니까?
대류와 전도 모두 열을 전달하기 위한 운송 수단이 필요합니다. 이에 비해 복사는 두 물체 사이에 물리적 접촉이 이루어지지 않는 열 전달의 한 형태입니다. 복사는 전달 매체가 필요하지 않은 열 전달 과정에 부여된 이름입니다. 열은 분자를 통과하지 않기 때문에 열의 파동 이동을 암시합니다. 물체를 가까이 접촉하지 않고도 물체 사이에 열이 전달될 수 있습니다. 열을 이동시키는 이 방법에는 전자기 복사가 포함됩니다.
예
- 벽난로에 의해 열이 특정 지역으로 방출됩니다.
- 당신의 피부는 태양의 방사선으로 인해 따뜻해지고 있습니다.
- 모닥불이나 난로 근처에서 느끼는 편안함.
- 백열전구가 만들어내는 빛.
- 음식의 열 에너지는 전자레인지 조리기가 생성하는 마이크로파 방사선에 의해 증가됩니다.
전도, 대류 및 복사의 차이점
비교의 기초 | 전도 | 전달 | 방사능 |
|---|---|---|---|
| 정의 | 전도는 물리적 접촉을 통해 물체 간에 열이 전달되는 절차입니다. | 대류는 유체 내에서 에너지 변환이 일어나는 열 전달 유형입니다. | 복사란 직접적인 물리적 접촉 없이 사물 사이에 열이 전달되는 과정을 말합니다. |
| 열전달 | 온도가 높은 신체나 품목은 온도가 낮은 신체나 품목에 열을 전달합니다. | 저밀도 영역은 밀도가 높은 위치로 열을 전달합니다. | 원자와 화합물은 회전과 진동 운동을 통해 에너지를 전달합니다. |
| 열전달 속도 | 대류와 복사에 비해 느립니다. | 전도보다는 빠르지만 방사선보다는 느리다. | 전도와 대류에 비해 가장 빠릅니다. |
| 온도 효과 | 두 항목의 온도가 동일해질 때까지 계속됩니다. | 이러한 열 전달은 온도 차이가 있는 한 계속됩니다. | 방출할 에너지가 있는 한 전송은 계속됩니다. |
| 다음을 통해 발생 | 열 고체. | 유체 또는 액체 또는 가스. | 전자기파 |
| 원인 | 온도 변화로 인해. | 밀도의 차이로 인해. | 모든 사물은 온도가 0K를 초과할 때 이러한 현상을 일으킵니다. |
| 반사와 굴절의 법칙. | 따르지 않습니다. | 따르지 않습니다. | 다음과 같습니다. |
| 영향을 미치는 요인 | 온도와 운동에너지. | 유체의 밀도. | 온도. |
| 예 | 버너에 팬을 가열합니다. | 얼음이 녹는다. | 백열전구가 만들어내는 빛. |