Στοιχεία Τεχνικής Θερμοδυναμικής– Εφαρμογές/ Β΄ ΕΠΑ.Λ
Τίτλος Ενότητας: Ενότητα 12.2 «ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΜΕ ΑΓΩΓΗ»
Κεφάλαιο 12: «ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ»
Τάξη: Β τάξη ΕΠΑ.Λ
ΒΑΡΔΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ
ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ, MSC
2.
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΕΝΟΤΗΤΑ
Εισαγωγή στηΜετάδοση Θερμότητας
3 Τρόποι Μετάδοσης της Θερμότητας:
1. Αγωγή
2. Μεταφορά
3. Ακτινοβολία
Παραδείγματα από τη καθημερινή ζωή
(καλοριφέρ, παράθυρο)
Η θερμότητα ρεέι από τα θερμότερα σώματα
στα ψυχρότερα ή από τα θερμότερα σημεία
ενός σώματος προς το ψυχρότερα.
3.
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣΜΕ ΑΓΩΓΗ
Τι συμβαίνει όταν ακουμπήσω καυτή
κατσαρόλα ή περπατήσω ξυπόλητος στο
πλακάκι;
Και οι δύο περιπτώσεις πρόκειται για
μετάδοση θερμότητας με αγωγή:
Κατσαρόλα => χέρι
Πόδι => πλακάκι
4.
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣΜΕ ΑΓΩΓΗ
Που τη συναντούμε;
Στερεά, Υγρά, Αέρια
Τι είναι;
Η μεταφορά θερμότητας από τα μόρια ενός σώματος με την περισσότερη ενέργεια στα
γειτονικά τους με μικρότερη.
Πως συντελείται;
Με την κίνηση των μορίων: Τα μόρια του σώματος, τα οποία έχουν υψηλές
θερμοκρασίες, έχουν μεγάλη κινητική ενέργεια και μεταδίδουν την ενέργεια τους στα
γειτονικά τους με τις χαμηλότερες θερμοκρασίες. Έχουμε δηλαδή μετάδοση
θερμότητας από μόριο σε μόριο.
5.
ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ FOURIER
Οφυσικομαθηματικός Fourier διατύπωσε το νόμο μετάδοσης της θερμότητας με αγωγή με τη
παρακάτω εξίσωση:
𝐐 = 𝛌 · 𝐭 ·
𝚨
𝐋
(𝛉 𝟏 − 𝛉 𝟐) ή
𝐐
𝐭
= 𝛌 ·
𝚨
𝐋
(𝛉 𝟏 − 𝛉 𝟐)
Q = το ποσό θερμότητας (J)
A = θερμαινόμενη επιφάνεια (m2)
L = πάχος της επιφάνειας (m)
θ1, θ2 = οι θερμοκρασίες της εσωτερικής και εξωτερική πλευράς της επιφάνειας (Κ)
λ = συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (
W
m·K
) ο οποίος εξαρτάται από το είδος του υλικού αλλά και τη
θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται.
Το πηλίκο Q/t εκφράζει τη ποσότητα της θερμότητας που μεταδίδεται στη μονάδα του χρόνου και
καλείται ροή θερμότητας με μονάδα μέτρησης το Watt.
ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ
Η θερμότηταμεταδίδεται με αγωγή από τα θερμά σώματα στα ψυχρά
Η μετάδοση θερμότητας με αγωγή συναντάται και στις 3 καταστάσεις της
ύλης
Η ταχύτητα μετάδοσης θερμότητας με αγωγή διαφέρει για κάθε υλικό
Ο νόμος του Φουριέ είναι: 𝐐 = 𝛌 · 𝐭 ·
𝚨
𝐋
(𝛉 𝟏 − 𝛉 𝟐)
Στο επόμενο κεφάλαιο θα μιλήσουμε για τη μετάδοση θερμότητας με
μεταφορά και το νόμο του Νεύτωνα.
