1. Дефиниција преноса топлоте кондукцијом
Ако седите у дрвеној столици, површина дрвене столице се загрева. Насупрот томе, ако седите у столици направљеној од пластике или метала, површина металне или пластичне столице се не загрева након седења. Зашто се површина дрвене столице загрева, док се површина металне столице не загрева? Зашто спавање на хладном поду без душека може изазвати бол? Да ли сте икада носили јакну против хладноће? Зашто је већина јакни против хладноће направљена од вуне? Још увек постоји много ствари које се могу размотрити и довести у питање у вези са темом преноса топлоте проводљивошћу.
Када један део објекта високе температуре дође у контакт са објектом ниске температуре, енергија се премешта са објекта високе температуре на део објекта ниске температуре. Додавање енергије узрокује да се атоми и молекули крећу брже. Приликом кретања, молекул има кинетичку енергију (KE = 1/2 mv 2 ). Молекули који се крећу брже (већа кинетичка енергија) ударају молекуле поред себе. Молекул удара у други молекул поред себе. И тако даље. Дакле, молекули се сударају једни са другима док преносе енергију. Пренос топлоте који се дешава сударањем између молекула објекта назива се пренос топлоте проводљивошћу.
2. Једначина преноса топлоте кондукцијом
Објекат који се налази са леве стране има вишу температуру (T1) док објекат који се налази са десне стране има нижу температуру (T2). Због температурне разлике (Т1 - T2), топлота се креће од објекта високе температуре ка објекту ниске температуре (смер топлотног тока је десно). Објекат који топлота пролази има површину попречног пресека (А) и дужину (л).
На основу резултата експеримента, топлота која се креће током одређеног временског интервала (Q/t) је директно пропорционална температурној разлици (T1 – T2 ) ,
површина попречног пресека (А), природа објекта (k = топлотна проводљивост) и обрнуто пропорционална дужини објекта. Формула за пренос топлоте кондукцијом:
Опис: Q/t = брзина преноса топлоте, k = топлотна проводљивост, A = површина попречног пресека, T1 = висока температура, T2 = ниска температура, l = дужина објекта.
3. Топлотна проводљивост (k)
Зашто је већина посуђа направљена од алуминијума? Ако левом руком држите пеглу, десном стакло, онда се гвожђе и стакло додирују ватром. Да ли се лева или десна рука брже крећу? Ова питања, а можда и друга питања која ћете поставити, односе се на топлотну проводљивост предмета. Топлотна проводљивост предмета је способност предмета да преноси топлоту кроз њега. Предмети који имају велику топлотну проводљивост (k) су добри проводници топлоте (добри топлотни проводници). Насупрот томе, предмети који имају малу топлотну проводљивост су лоши проводници топлоте (лоши топлотни проводници).
4. Примена преноса топлоте кондукцијом
Зашто се плочице осећају хладније од тепиха? Плочице имају већу топлотну проводљивост од тепиха. Стога су плочице добар проводник топлоте, док је тепих лош проводник топлоте. Када ходамо по тепиху, топлота тече од стопала ка тепиху. То се дешава зато што је температура нашег тела виша од температуре тепиха. Тепих је лош проводник топлоте, па се топлота која тече од наших стопала акумулира на површини тепиха, па тепих постаје топлији. Када ходамо по плочицама или керамици, топлота тече од стопала до плочица или керамике. Пошто су плочице добар проводник топлоте, топлота се не задржава на површини плочица. Топлота тече глатко, тако да су нам стопала хладна.
Спавање на поду куће без постоља може изазвати бол. Зашто? То је због количине топлоте која се преноси са тела на под. Топлота је енергија која се креће. Када ваше тело губи много топлоте, енергија у вашем телу се смањује. Ако вам недостаје енергије, можете се разболети!
Које су функције прозора и врата? Зашто би врата и прозори требало да буду од дрвета? Ноћу је температура спољашњости куће нижа од температуре ваздуха унутар куће. Ова разлика у температури ваздуха узрокује да се топлота премешта из унутрашњости куће ка спољашњости куће. Због тога обично ноћу затварамо врата или прозоре. Ваздух заробљен на унутрашњој страни прозора или врата служи као добар изолатор. Што је мања топлотна проводљивост објекта, то је тежи пренос топлоте кондукцијом кроз објекат.
Поред одржавања нашег статуса цивилизованих и нормалних људских бића, одећа такође служи да одржи стабилну телесну температуру. Одећа коју користимо је обично прилагођена температури ваздуха. Када је температура ваздуха довољно ниска, одећа коју користимо је дебља. Дебела ћебад или одећа (јакне итд.) онемогућавају кретање ваздуха. Ваздух је заробљен између коже и јакне или ћебета. Пошто постоји температурна разлика између нашег тела и заробљеног ваздуха, топлота се преноси са тела на ваздух. Додавање топлоте из тела доводи до повећања температуре заробљеног ваздуха (ваздух постаје топлији). Вредност топлотне проводљивости ваздуха је минимална. Стога, топлота не може да изађе из тела. Наша телесна температура се такође одржава. Ако не користимо јакну када је ваздух довољно хладан, топлота излази из нашег тела. Што више топлоте излази из тела, тело губи много енергије!
