Isı üretimi, parçacıkların hareketini içeren bir süreçtir. Basit bir deyişle, ısı, moleküllerin çalışması ve yaydıkları enerjinin ısı oluşturması veya yayılan enerjinin ısıya dönüştürülmesi ile açıklanabilir.
Örneğin, bir kişi egzersiz veya başka bir aktivite yaptığında vücudu ısınır ve ter üretilir. Veya pişirme sırasında yiyecekler ısındığında veya ısındığında, bu sadece ısının iletim veya konveksiyon yoluyla aktarılmasıdır.
Isının transferinin nedeni bilimseldir, yiyecekleri ısıtmak kolay ve klişe görünebilir ancak bunun arkasında bilimsel sebepler vardır. Görünmez veya mikroskobik parçacıklar yüklenir ve ısı şeklinde aktarılan enerji oluşturulur.
Isı transfer süreci doğrudan veya dolaylı olabilir, ısının transfer edilebildiği birkaç malzeme de vardır ve bazılarında transfer edilemez, örneğin tüm plastik türleri ısıyı kaldıramaz.
İletim ve Konveksiyon
İletim ve konveksiyon arasındaki fark, iletimde ısı doğrudan aktarılırken, konveksiyon ısısı sıvı yoluyla aktarılır. Her ikisi de ısı emisyonuna yol açar, ancak yöntemde farklılıklar vardır.
İletim ve Konveksiyon Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | iletim | Konveksiyon |
| Tanım | Doğrudan temas yoluyla iki nesne arasında ısı transferi. | Akışkan içinde ısı transferi. |
| Maddenin durumu | Sağlam | sıvı veya gaz |
| elektrik akımı transferi | izin verir | İzin vermiyor |
| parçacıkların yoğunluğu | Yüksek yoğunluklu | Düşük yoğunluklu |
| Isı transfer hızı | Yavaş | Daha hızlı |
İletim nedir?
İletim, ısı veya akımın aktarılması işlemidir. İletim, doğrudan temas yoluyla bir atomdan diğerine ısı ve akım biçimindeki enerjinin aktarılmasıdır.
İletim maddenin her üç halinde de gerçekleşebilir; katı, sıvı ve gaz. En iyi transfer katı halde meydana gelebilir, çünkü atomlar daha hızlı transfer oranını sağlayan sıkı bir şekilde paketlenir, moleküllerin yoğunluğu ısı transfer hızını etkiler, aksine sıvı ve gazlar ısı transferinde daha az verimlidir. Moleküllerin düşük yoğunluğu nedeniyle.
Isı iletimi ve elektriğin iletimi olmak üzere iki tür iletim vardır.
Isı iletimi - moleküllerde sıcaklık arttığında bir titreşim üretilir ve bu moleküllerde ısıya neden olur ve daha sonra sıkıca paketlenmiş moleküller içinde ısı aktarımına neden olur. Örneğin, cilde bir ısıtma yastığı uygulandığında, kaslarda da ısı oluşmasına neden olur.
Elektrik iletimi- yüklü parçacıkların herhangi bir ortamda hareketi nedeniyle olur. Yüklü parçacıkların bu hareketi, iyonlar veya yüklü elektronlar tarafından taşınan bir akıma neden olur. Örneğin, tellerden akım geçtiğinde teller, elektriği iyi ileten metalden yapılır.
İletimi etkileyen birkaç faktör vardır, bu faktörler; sıcaklık, uzunluk, kesit alanı ve malzeme arasındaki fark. Her malzemenin farklı iletkenliği vardır, örneğin alüminyum, bronz, bakır, su vb. iletkenliği farklı olacaktır. Metaller en yüksek iletkenliğe sahiptir.
İletim, teoride formül yoluyla, örneğin Ohm yasası veya Fourier yasası gibi çeşitli yöntemlerle hesaplanabilir. Malzemenin iletkenliği verildiğinde ısı transfer hızı bu formüllerle hesaplanır. İletim, yansıma veya kırılma yasasına uymaz
Konveksiyon nedir?
Konveksiyon, herhangi bir sıvıdaki moleküllerin toplu hareketi yoluyla ısı transfer işlemidir. Nesne ile akışkan arasındaki ilk ısı transferi iletim nedeniyle gerçekleşir, ancak daha sonra akışkan parçacıklarındaki toplu hareket konveksiyon oluşturur.
Konveksiyon süreci, termal genleşmeyi içerir; bu, bir sıvı yüzeyin altından ısıtıldığında, alt sıvı tabakası ısınır ve bu da termal olarak genişler, molekülün yoğunluğu, üst yüzeydeki sıvıya kıyasla daha fazladır. Yüzdürme nedeniyle, daha az yoğun parçacıklar daha sıcak sıvı yükselir ve daha soğuk sıvı onun yerini alır.
İki tür konveksiyon vardır, bunlar; doğal konveksiyon ve zorlanmış konveksiyon.
Doğal taşınım- Sıcaklık farkının yoğunluklarda bir farklılığa neden olduğu, yani kaldırma kuvvetinin önemli bir rol oynadığı taşınım türü. örneğin, okyanus rüzgarları.
Zorlanmış konveksiyon - örneğin fanlar, Su ısıtıcıları, şofben vb. Dış kuvvetlerin konveksiyonu indüklediği bir tür konveksiyon.
Konveksiyonu etkileyen faktörler; ortam (sıvı veya gaz), sıcaklık, ısıya neden olan bir kaynak. İletim ve konveksiyon arasındaki farklardan biri, konveksiyonun elektrik akımını desteklememesidir.
Bazı konveksiyon örnekleri; kara meltemi (gece oluşur) veya deniz meltemi (gündüz oluşur), odayı soğutmak için kullanılan fanlar, su ısıtmak için kullanılan ısıtıcılar veya vapurlar vb.
Doğal taşınım kolayca hesaplanamaz, ancak Newton'un soğuma yasasının verdiği formülle zorlanmış taşınım teorik olarak hesaplanabilir. Formül: -
| P =dQ /dt =hA(T−T0) |
İletim ve Konveksiyon Arasındaki Temel Farklılıklar
Çözüm
İletim ve taşınım, her ikisi de enerjiyi ısı şeklinde aktarır.
Her ikisi de türlerine göre doğal veya yapay olarak üretilebilir.
İletim ve taşınım, maddenin farklı hallerinde (katı, sıvı ve gaz) çalışır. Parçacıkların yoğunluğu, iletimi ve konveksiyonu büyük ölçüde etkiler.
