1. Siltuma pārneses ar vadīšanas palīdzību definīcija
Ja sēžat koka krēslā, koka krēsla virsma kļūst silta. Un otrādi, ja sēžat krēslā, kas izgatavots no plastmasas vai metāla, metāla vai plastmasas krēsla virsma pēc apsēšanās nejūtas silta. Kāpēc koka krēsla virsma ir sakarst, bet metāla krēsla virsma nav? Kāpēc gulēšana uz aukstas grīdas bez matrača var izraisīt sāpes? Vai esat kādreiz valkājis pretaukstēšanās jaku? Kāpēc lielākā daļa pretaukstēšanās jaku ir izgatavotas no vilnas? Joprojām ir daudz lietu, kas varētu tikt apsvērtas un apšaubītas saistībā ar siltuma pārnesi ar vadīšanas palīdzību.
Kad viena augstas temperatūras objekta daļa saskaras ar zemas temperatūras objektu, enerģija pārvietojas no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objekta daļu. Enerģijas pievienošana liek atomiem un molekulām pārvietoties ātrāk. Kustoties, molekulai ir kinētiskā enerģija (KE = 1/2 mv 2 ). Molekulas, kas pārvietojas ātrāk (lielāka kinētiskā enerģija), dauza blakus esošās molekulas. Molekula trāpa citai blakus esošai molekulai. Tā tālāk. Tātad molekulas saduras viena ar otru, vienlaikus pārvietojot enerģiju. Siltuma pārnesi, kas notiek sadursmēs starp objekta molekulām, sauc par siltuma pārnesi ar vadīšanu.
2. Siltuma pārneses vienādojums ar vadīšanas metodi
Kreisajā pusē esošajam objektam ir augstāka temperatūra (T1), savukārt labajā pusē esošajam objektam ir zemāka temperatūra (T2). Temperatūras starpības dēļ (T1 - T2), siltums pārvietojas no augstas temperatūras objekta uz zemas temperatūras objektu (siltuma plūsmas virziens pa labi). Objektam, pa kuru plūst siltums, ir šķērsgriezuma laukums (A) un garums (l).
Balstoties uz eksperimenta rezultātiem, siltums, kas pārvietojas noteiktā laika intervālā (Q/t), ir tieši proporcionāls temperatūras starpībai (T1 – T2 ) ,
šķērsgriezuma laukums (A), objekta raksturs (k = siltumvadītspēja) un apgriezti proporcionāls objekta garumam. Siltuma pārneses formula ar vadīšanu:
Apraksts: Q/t = siltuma pārneses ātrums, k = siltumvadītspēja, A = šķērsgriezuma laukums, T1 = augsta temperatūra, T2 = zema temperatūra, l = objekta garums.
3. Siltumvadītspēja (k)
Kāpēc lielākā daļa virtuves piederumu ir izgatavoti no alumīnija? Ja kreisā roka tur gludekli, labā roka - glāzi, tad dzelzs un stikls pieskaras ugunij. Kura roka jūtas ātrāka? Šie un, iespējams, citi jautājumi, ko jūs uzdosiet, attiecas uz priekšmetu siltumvadītspēju. Priekšmeta siltumvadītspēja ir priekšmeta spēja pārvietot siltumu caur priekšmetu. Priekšmeti ar lielu siltumvadītspēju (k) ir labi siltuma vadītāji (labi siltumvadītāji). Turpretī priekšmeti ar mazu siltumvadītspēju ir slikti siltuma vadītāji (slikti siltumvadītāji).
4. Siltuma pārneses pielietošana ar vadītspēju
Kāpēc flīzes šķiet vēsākas nekā paklājs? Flīzēm ir lielāka siltumvadītspēja nekā paklājiem. Tāpēc flīzes ir labas siltuma vadītājas, savukārt paklājs ir slikts siltuma vadītājs. Kad mēs staigājam pa paklāju, siltums plūst no kājām uz paklāju. Tas notiek tāpēc, ka mūsu ķermeņa temperatūra ir augstāka nekā paklāja temperatūra. Paklājs ir slikts siltuma vadītājs, tāpēc siltums, kas plūst no mūsu kājām, uzkrājas uz paklāja virsmas, tāpēc paklājs kļūst siltāks. Kad mēs staigājam pa flīzēm vai keramikas grīdām, siltums plūst no kājām uz flīzēm vai keramikas grīdām. Tā kā flīzes ir labas siltuma vadītājas, siltums neuzkrājas uz flīzes virsmas. Siltums plūst vienmērīgi, tāpēc mūsu kājas jūtas aukstas.
Gulēšana uz mājas grīdas bez pjedestāla var izraisīt sāpes. Kāpēc? Tas ir saistīts ar siltuma daudzumu, kas pārvietojas no ķermeņa uz grīdu. Siltums ir enerģija, kas pārvietojas. Kad ķermenis zaudē daudz siltuma, enerģija tajā samazinās. Ja jums trūkst enerģijas, jūs varat saslimt!
Kādas ir logu un durvju funkcijas? Kāpēc durvīm un logiem jābūt izgatavotiem no koka? Naktī temperatūra ārpus mājas ir zemāka nekā gaisa temperatūra mājas iekšpusē. Šī gaisa temperatūras atšķirība izraisa siltuma pārvietošanos no mājas iekšpuses uz ārpusi. Tāpēc parasti naktī mēs aizveram durvis vai logus. Gaiss, kas iesprostots loga vai durvju iekšpusē, kalpo kā labs izolators. Jo mazāka ir objekta siltumvadītspēja, jo grūtāk ir siltuma pārnešana ar vadīšanas palīdzību caur objektu.
Papildus tam, ka apģērbs palīdz mums saglabāt civilizētu un normālu cilvēku statusu, tas arī palīdz uzturēt stabilu ķermeņa temperatūru. Apģērbs, ko mēs valkājam, parasti ir pielāgots gaisa temperatūrai. Kad gaisa temperatūra ir pietiekami zema, apģērbs, ko mēs valkājam, ir biezāks. Biezas segas vai apģērbs (jakas utt.) neļauj gaisam kustēties. Gaiss ir iesprostots starp ādu un jaku vai segu. Tā kā starp mūsu ķermeni un iesprostoto gaisu pastāv temperatūras atšķirība, siltums pārvietojas no ķermeņa uz gaisu. Siltuma pievienošana no ķermeņa izraisa iesprostotā gaisa temperatūras paaugstināšanos (gaiss kļūst siltāks). Gaisa siltumvadītspējas vērtība ir minimāla. Tāpēc siltums nevar izkļūt no ķermeņa. Arī mūsu ķermeņa temperatūra tiek uzturēta. Ja mēs nevalkājam jaku, kad gaiss ir pietiekami auksts, no mūsu ķermeņa izplūst siltums. Jo vairāk siltuma izplūst no ķermeņa, jo vairāk enerģijas tas zaudē!
