गर्मी हस्तांतरण के प्रकार: गर्मी चालन, संवहन, विकिरण। निर्वात गर्मी का संचालन नहीं करता है! क्यों? क्या वे वही तापमान दिखाएंगे

10/22/16 03:50:35 अपराह्न

गर्मी हस्तांतरण के प्रकार

भौतिकी ग्रेड 8

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ऊष्मीय चालकता

ऊष्मीय गति और माइक्रोपार्टिकल्स (परमाणु, अणु, आयन, आदि) की परस्पर क्रिया के कारण शरीर के अधिक गर्म भागों से कम गर्म भागों में ऊर्जा का स्थानांतरण होता है, जिससे शरीर का तापमान बराबर हो जाता है।

विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग तापीय चालकता होती है

कॉपर स्टील

घर में गर्मी चालकता

अच्छी तापीय चालकता

खराब तापीय चालकता

संवहन

यह तरल या गैस के जेट द्वारा ऊर्जा का हस्तांतरण है। संवहन के साथ, पदार्थ स्थानांतरित हो जाता है।

कनेक्शन हो सकता है:

प्राकृतिक

कृत्रिम

(मजबूर)

घर पर संवहन

घर का ताप

शीतलक आवास

और गर्मी चालन और संवहन के साथ, ऊर्जा के हस्तांतरण की शर्तों में से एक पदार्थ की उपस्थिति है। लेकिन सूर्य की गर्मी हमें पृथ्वी पर कैसे स्थानांतरित की जाती है, क्योंकि बाहरी अंतरिक्ष एक निर्वात है, अर्थात। कोई पदार्थ नहीं है, या यह अंदर है बहुत विरलशर्त?

इसलिए, ऊर्जा को स्थानांतरित करने का कोई और तरीका है

विकिरण

विकिरण तरंगों और कणों के रूप में ऊर्जा के उत्सर्जन और प्रसार की प्रक्रिया है।

हमारे आस-पास के सभी पिंड एक डिग्री या किसी अन्य तक गर्मी विकीर्ण करते हैं।

सूरज की रोशनी

नाइट विजन डिवाइस सबसे कमजोर गर्मी विकिरण को पकड़ लेता है और इसे एक छवि में बदल देता है

प्रकाश (दर्पण) सतह - ऊष्मा विकिरण को परावर्तित करता है

इस तरह, गर्मी के नुकसान को कम किया जा सकता है, या गर्मी को निर्देशित किया जा सकता है सही जगह

डार्क सतहें ऊष्मा विकिरण को अवशोषित करती हैं

एक सौर संग्राहक सूर्य (सौर संयंत्र) से तापीय ऊर्जा एकत्र करने के लिए एक उपकरण है, जो दृश्य प्रकाश और निकट अवरक्त विकिरण द्वारा किया जाता है। भिन्न सौर पेनल्ससीधे बिजली पैदा करना, सौर्य संग्राहकऊष्मा वाहक सामग्री का ताप उत्पन्न करता है।

छत के पास के कमरे में खूबसूरती से डिजाइन किए गए हीटिंग रेडिएटर क्यों नहीं रखे जाते हैं?
गर्म धूप के दिनों में हम हल्के और हल्के कपड़े क्यों पहनते हैं, अपने सिर को हल्की टोपी, पनामा टोपी आदि से ढकते हैं?
कैंची, पेंसिल से छूने पर ठंडी क्यों होती है?

सिद्धांत:तापीय चालकता शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में या एक शरीर से दूसरे शरीर में उनके सीधे संपर्क के दौरान आंतरिक ऊर्जा के हस्तांतरण की घटना है।
अणु एक-दूसरे से जितने सघन होते हैं, शरीर की तापीय चालकता उतनी ही बेहतर होती है। (तापीय चालकता इस पर निर्भर करती है विशिष्ट ऊष्मातन)
एक प्रयोग पर विचार करें जहां मोम का उपयोग करके कार्नेशन्स को धातु की छड़ से जोड़ा जाता है। एक छोर पर, एक स्पिरिट लैंप को रॉड पर लाया गया, गर्मी समय के साथ रॉड के साथ फैलती है, मोम पिघल जाता है और कार्नेशन्स गिर जाते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि गर्म होने पर अणु तेजी से आगे बढ़ने लगते हैं। अल्कोहल लैंप की लौ रॉड के एक छोर को गर्म करती है, इस छोर से अणु तेजी से कंपन करना शुरू करते हैं, पड़ोसी अणुओं से टकराते हैं, और अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा उन्हें स्थानांतरित करते हैं, इसलिए आंतरिक ऊर्जा एक हिस्से से दूसरे हिस्से में स्थानांतरित हो जाती है।

संवहन तरल या गैस की परतों के साथ आंतरिक ऊर्जा का स्थानांतरण है। ठोस में संवहन असंभव है।
विकिरण बीम (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) द्वारा आंतरिक ऊर्जा का स्थानांतरण है।

व्यायाम:

समाधान:
उत्तर: 2.
1) एक पर्यटक ने शांत मौसम में पड़ाव पर आग जलाई। आग से कुछ दूरी पर होने के कारण पर्यटक को गर्मी का अहसास होता है। आग से पर्यटक तक ऊष्मा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया मुख्य रूप से किस प्रकार होती है?
1) ऊष्मा चालन द्वारा
2) संवहन द्वारा
3) विकिरण द्वारा
4) ऊष्मा चालन और संवहन द्वारा
समाधान (अलेना के लिए धन्यवाद):विकिरण द्वारा। चूंकि इस मामले में ऊर्जा तापीय चालकता द्वारा स्थानांतरित नहीं की गई थी, क्योंकि व्यक्ति और आग के बीच हवा थी - गर्मी का एक खराब संवाहक। यहां संवहन भी नहीं देखा जा सकता है, क्योंकि आग किसी व्यक्ति के पास थी, न कि उसके नीचे, इसलिए, इस मामले में, विकिरण के माध्यम से ऊर्जा का हस्तांतरण होता है।
उत्तर: 3
व्यायाम:सामान्य परिस्थितियों में किस पदार्थ की तापीय चालकता सबसे अच्छी होती है?
१) पानी २) स्टील ३) लकड़ी ४) हवा
समाधान:हवा में खराब तापीय चालकता है क्योंकि अणुओं के बीच की दूरी बड़ी है। स्टील में सबसे छोटी ऊष्मा क्षमता होती है।
उत्तर: 2.
ओगे असाइनमेंटभौतिकी में (फिपी): 1) शिक्षक ने निम्नलिखित प्रयोग किया। एक ही आकार की दो छड़ें (तांबा एक बाईं ओर है, और स्टील एक दाईं ओर है) उन्हें पैराफिन की मदद से तय की गई नाखूनों के साथ एक अल्कोहल लैंप (आंकड़ा देखें) का उपयोग करके अंत से गर्म किया गया था। गर्म होने पर, पैराफिन पिघल जाता है और कार्नेशन्स गिर जाते हैं।

दिए गए दो कथनों की सूची में से चुनें जो प्रयोगात्मक प्रेक्षणों के परिणामों के अनुरूप हों। उनकी संख्या बताएं।
1) धातु की छड़ों का ताप मुख्य रूप से विकिरण के माध्यम से होता है।
2) धातु की छड़ों का ताप मुख्यतः संवहन द्वारा होता है।
3) धातु की छड़ों का ताप मुख्य रूप से ऊष्मा चालन के माध्यम से होता है।
4) तांबे का घनत्व स्टील के घनत्व से कम होता है।
5) तांबे की तापीय चालकता स्टील की तापीय चालकता से अधिक होती है
समाधान:धातु की छड़ों का ताप मुख्य रूप से तापीय चालकता के माध्यम से होता है, आंतरिक ऊर्जा छड़ के एक भाग से दूसरे भाग में स्थानांतरित होती है। तांबे की तापीय चालकता स्टील की तापीय चालकता से अधिक होती है, क्योंकि तांबा तेजी से गर्म होता है।
उत्तर: 35

भौतिकी में ओगे असाइनमेंट (फिपी):बर्फ के दो समान ब्लॉकों को ठंढ से गर्म कमरे में लाया गया था। पहला ब्लॉक ऊनी दुपट्टे में लपेटा गया था, और दूसरा खुला छोड़ दिया गया था। कौन सा बार तेजी से गर्म होगा? उत्तर स्पष्ट कीजिए।
समाधान:दूसरी पट्टी तेजी से गर्म होगी, ऊनी दुपट्टा कमरे से बार में आंतरिक ऊर्जा के हस्तांतरण को रोकेगा। ऊन अच्छी तरह से गर्मी का संचालन नहीं करता है, इसमें खराब तापीय चालकता है, जिसके कारण बर्फ का ब्लॉक अधिक धीरे-धीरे गर्म होगा।

भौतिकी में ओगे असाइनमेंट (फिपी):गर्म केतली का कौन सा रंग - काला या सफेद - तेजी से ठंडा होगा, अन्य सभी चीजें समान होंगी, और क्यों?
1) सफेद, क्योंकि यह थर्मल विकिरण को अधिक तीव्रता से अवशोषित करता है
2) सफेद, क्योंकि इससे निकलने वाली तापीय विकिरण अधिक तीव्र होती है
3) काला, क्योंकि यह थर्मल विकिरण को अधिक तीव्रता से अवशोषित करता है
4) काला, क्योंकि इससे निकलने वाली तापीय विकिरण अधिक तीव्र होती है
समाधान:काले शरीर गर्मी विकिरण को बेहतर तरीके से अवशोषित करते हैं, उदाहरण के लिए, धूप में, एक काले टैंक में पानी एक सफेद टैंक की तुलना में तेजी से गर्म होगा। मेला और रिवर्स प्रक्रिया, ब्लैकबॉडी तेजी से ठंडा होता है।
उत्तर: 4

भौतिकी में ओगे असाइनमेंट (फिपी):ठोसों में ऊष्मा का स्थानांतरण किसके द्वारा किया जा सकता है?
1) तापीय चालकता
2) संवहन
3) संवहन और ऊष्मा चालन
4) विकिरण और संवहन
समाधान:ठोस पदार्थों में, ऊष्मा का स्थानांतरण केवल ऊष्मा चालन द्वारा किया जा सकता है। एक ठोस में, अणु संतुलन की स्थिति के पास होते हैं, और केवल इसके चारों ओर कंपन कर सकते हैं, इसलिए संवहन असंभव है।
उत्तर: 1

भौतिकी में ओगे असाइनमेंट (फिपी):कौन सा मग - धातु या चीनी मिट्टी - क्या आपके होठों को जलाए बिना गर्म चाय पीना आसान है? समझाओ क्यों।
समाधान:धातु के मग की तापीय चालकता अधिक होती है, और गर्म चाय से निकलने वाली गर्मी तेजी से होठों में स्थानांतरित हो जाएगी और अधिक जल जाएगी।

गर्मी का हस्तांतरणशरीर की आंतरिक ऊर्जा को शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में या बिना काम किए एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित करते समय आंतरिक ऊर्जा को बदलने का एक तरीका है। निम्नलिखित हैं गर्मी हस्तांतरण के प्रकार: तापीय चालकता, संवहन और विकिरण।

ऊष्मीय चालकता

ऊष्मीय चालकताकणों की ऊष्मीय गति के कारण ऊर्जा को एक शरीर से दूसरे में या शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है। यह महत्वपूर्ण है कि तापीय चालकता के साथ पदार्थ की गति न हो; ऊर्जा एक शरीर से दूसरे y या शरीर के एक भाग से दूसरे भाग में स्थानांतरित होती है।

विभिन्न पदार्थों में अलग-अलग तापीय चालकता होती है। यदि आप पानी से भरी परखनली के तल पर बर्फ का एक टुकड़ा रखते हैं और उसका ऊपरी सिरा शराब के दीपक की लौ के ऊपर रखते हैं, तो थोड़ी देर बाद परखनली के ऊपरी हिस्से में पानी उबल जाएगा, और बर्फ नहीं पिघलेगा। नतीजतन, पानी, सभी तरल पदार्थों की तरह, खराब तापीय चालकता है।

गैसों में और भी खराब तापीय चालकता होती है। एक परखनली लें, जिसमें हवा के अलावा और कुछ न हो और उसे शराब के दीपक की लौ के ऊपर रख दें। परखनली में रखी एक उंगली को गर्मी महसूस नहीं होगी। नतीजतन, हवा और अन्य गैसों में खराब तापीय चालकता होती है।

धातुएँ ऊष्मा की सुचालक होती हैं, और अति विरल गैसें सबसे खराब होती हैं। यह उनकी संरचना की ख़ासियत के कारण है। गैस के अणु एक दूसरे से ठोस के अणुओं की तुलना में अधिक दूरी पर स्थित होते हैं, और बहुत कम बार टकराते हैं। इसलिए, गैसों में एक अणु से दूसरे अणु में ऊर्जा का स्थानांतरण उतना तीव्र नहीं होता जितना ठोस पदार्थों में होता है। एक तरल की तापीय चालकता गैसों और ठोस पदार्थों की तापीय चालकता के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखती है।

कंवेक्शन

जैसा कि आप जानते हैं, गैसें और तरल पदार्थ खराब तरीके से गर्मी का संचालन करते हैं। उसी समय, भाप हीटिंग बैटरी से हवा को गर्म किया जाता है। यह एक प्रकार की ऊष्मा चालन के कारण होता है जिसे संवहन कहते हैं।

यदि कागज से बनी टर्नटेबल को ऊष्मा स्रोत के ऊपर रखा जाता है, तो टर्नटेबल घूमना शुरू हो जाएगा। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उत्प्लावन बल की क्रिया के तहत हवा की गर्म कम घनी परतें ऊपर उठती हैं, और ठंडी वाली नीचे की ओर जाती हैं और अपना स्थान ले लेती हैं, जिससे टर्नटेबल का घुमाव होता है।

कंवेक्शन- गर्मी हस्तांतरण का प्रकार, जिसमें तरल या गैस की परतों द्वारा ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है। संवहन पदार्थ के स्थानांतरण से जुड़ा है, इसलिए यह केवल तरल पदार्थ और गैसों में ही हो सकता है; ठोस में संवहन नहीं होता है।

विकिरण

तीसरे प्रकार का ऊष्मा अंतरण - विकिरण... यदि आप अपना हाथ नेटवर्क से जुड़े बिजली के चूल्हे के सर्पिल में लाते हैं, तो जलते हुए लाइट बल्ब, एक गर्म लोहे के लिए, एक रेडिएटर, आदि के लिए, आप स्पष्ट रूप से गर्मी महसूस कर सकते हैं।

प्रयोगों से यह भी पता चलता है कि काले शरीर ऊर्जा को अवशोषित और उत्सर्जित करने में अच्छे होते हैं, जबकि सफेद या चमकदार शरीर इसे उत्सर्जित करते हैं और खराब अवशोषित करते हैं। वे ऊर्जा को अच्छी तरह से दर्शाते हैं। इसलिए, यह समझ में आता है कि वे गर्मियों में हल्के कपड़े क्यों पहनते हैं, वे दक्षिण में घर पर रंगना क्यों पसंद करते हैं। सफेद रंग.

सूर्य से पृथ्वी तक विकिरण द्वारा ऊर्जा का संचार होता है। चूँकि सूर्य और पृथ्वी के बीच का स्थान एक निर्वात है (पृथ्वी के वायुमंडल की ऊँचाई इससे सूर्य की दूरी से बहुत कम है), ऊर्जा को संवहन या ऊष्मा चालन द्वारा स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। इस प्रकार, विकिरण द्वारा ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए किसी माध्यम की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है, यह गर्मी हस्तांतरण निर्वात में किया जा सकता है।

प्रकृति में, तीन प्रकार के गर्मी हस्तांतरण होते हैं: 1) तापीय चालकता; 2) संवहन; 3) विकिरण।

ऊष्मीय चालकता

तापीय चालकता एक शरीर से दूसरे शरीर में गर्मी का स्थानांतरण है जब वे स्पर्श करते हैं या शरीर के गर्म हिस्से से ठंडे हिस्से में जाते हैं।

विभिन्न पदार्थों में अलग-अलग तापीय चालकता होती है। सभी धातुओं में उच्च तापीय चालकता होती है। गैसों में कम तापीय चालकता होती है, निर्वात में कोई तापीय चालकता नहीं होती है (निर्वात में कोई कण नहीं होते हैं जो तापीय चालकता प्रदान करते हैं)।

वे पदार्थ जो ऊष्मा का खराब संचालन करते हैं, ऊष्मा कुचालक कहलाते हैं।

कृत्रिम रूप से बनाए गए हीट इंसुलेटर स्टोन वूल, पॉलीस्टाइन फोम, फोम रबर, सेरमेट्स (स्पेसशिप के निर्माण में प्रयुक्त) हैं।

कंवेक्शन

गैस या द्रव के गतिमान जेट द्वारा ऊष्मा के प्रसार को संवहन कहा जाता है।

संवहन के दौरान, पदार्थ द्वारा ही ऊष्मा का स्थानांतरण होता है। संवहन केवल तरल पदार्थ और गैसों में देखा जाता है।

गर्मी विकिरण

इन्फ्रारेड किरणों का उपयोग करके गर्म शरीर से गर्मी के प्रसार को थर्मल विकिरण कहा जाता है।

ऊष्मा विकिरण एकमात्र प्रकार का ऊष्मा हस्तांतरण है जो निर्वात में हो सकता है। तापमान जितना अधिक होगा, ऊष्मा विकिरण उतना ही मजबूत होगा। ऊष्मा विकिरण उत्पन्न होता है, उदाहरण के लिए, लोगों, जानवरों, पृथ्वी, सूर्य, एक स्टोव, एक आग द्वारा। इन्फ्रारेड विकिरण को थर्मोग्राफ (थर्मल कैमरा) के साथ चित्रित या मापा जा सकता है।

इन्फ्रारेड थर्मल कैमरे अदृश्य इन्फ्रारेड या थर्मल विकिरण को समझते हैं और सटीक गैर-संपर्क तापमान माप प्रदान करते हैं। इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी थर्मल विकिरण के पूर्ण दृश्य की अनुमति देता है। आकृति किसी व्यक्ति की हथेली से अवरक्त विकिरण दिखाती है।

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इमारतों और संरचनाओं के थर्मोग्राफिक सर्वेक्षण के दौरान, बढ़ी हुई थर्मल पारगम्यता के साथ संरचनात्मक साइटों का पता लगाना, विभिन्न संरचनाओं के जोड़ों की गुणवत्ता की जांच करना और बढ़े हुए वायु विनिमय वाले स्थानों का पता लगाना संभव है।

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15-20 थर्मल घटनाओं के उदाहरण जिनमें से एक (विकिरण; संवहन; गर्मी हस्तांतरण) के संकेत के साथ

ताप और शीतलन, वाष्पीकरण और उबलना, पिघलना और जमना, संघनन सभी तापीय घटना के उदाहरण हैं।

पृथ्वी पर ऊष्मा का मुख्य स्रोत सूर्य है। लेकिन, इसके अलावा, लोग कई कृत्रिम ताप स्रोतों का उपयोग करते हैं: एक आग, एक स्टोव, पानी का ताप, गैस और बिजली के हीटर, आदि।

गर्मी क्या है, इस सवाल का जवाब तुरंत देना संभव नहीं था। 18वीं शताब्दी में ही यह स्पष्ट हो गया था कि सभी पिंड अणुओं से बने होते हैं, अणु गति करते हैं और एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। तब वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि गर्मी का संबंध अणुओं की गति की गति से है। जब पिंडों को गर्म किया जाता है, तो अणुओं की गति बढ़ जाती है, और जब उन्हें ठंडा किया जाता है, तो यह घट जाती है।

आप जानते हैं कि अगर आप गर्म चाय में एक ठंडा चम्मच डालेंगे तो थोड़ी देर बाद वह गर्म हो जाएगी। साथ ही, चाय न केवल चम्मच को, बल्कि आसपास की हवा को भी अपनी कुछ गर्मी देगी। उदाहरण से यह स्पष्ट है कि ऊष्मा को गर्म पिंड से कम गर्म पिंड में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऊष्मा को स्थानांतरित करने के तीन तरीके हैं - ऊष्मा चालन, संवहन, विकिरण।

गर्म चाय में एक चम्मच गरम करना तापीय चालकता का एक उदाहरण है। सभी धातुओं में अच्छी तापीय चालकता होती है।

द्रवों और गैसों में संवहन द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण होता है। जब हम किसी बर्तन या केतली में पानी गर्म करते हैं, तो पानी की निचली परतें पहले गर्म होती हैं, वे हल्की हो जाती हैं और ठंडे पानी की जगह ऊपर की ओर दौड़ती हैं। हीटिंग चालू होने पर कमरे में संवहन होता है। बैटरी से गर्म हवा ऊपर उठती है और ठंडी हवा उतरती है। लेकिन न तो ऊष्मा चालन और न ही संवहन यह बता सकता है कि कैसे, उदाहरण के लिए, हमसे दूर सूर्य पृथ्वी को गर्म करता है। इस मामले में, विकिरण (गर्मी किरणों) द्वारा वायुहीन स्थान के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित की जाती है।

तापमान मापने के लिए थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है। आप आमतौर पर रूम या मेडिकल थर्मामीटर का इस्तेमाल करते हैं।

जब वे सेल्सियस तापमान के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब तापमान के पैमाने से होता है जिसमें 0 ° पानी के हिमांक से मेल खाता है, और 100 ° - इसका क्वथनांक।

कुछ देश (यूएसए, यूके) फारेनहाइट पैमाने का उपयोग करते हैं। इसमें 212 डिग्री फ़ारेनहाइट 100 डिग्री सेल्सियस से मेल खाती है। तापमान को एक पैमाने से दूसरे पैमाने में बदलना बहुत आसान नहीं है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप में से प्रत्येक इसे स्वयं कर सकता है। सेल्सियस से फ़ारेनहाइट में बदलने के लिए, सेल्सियस को 9 से गुणा करें, 5 से विभाजित करें और 32 जोड़ें। रिवर्स करने के लिए, फ़ारेनहाइट से 32 घटाएं, शेष को 5 से गुणा करें और 9 से विभाजित करें।

भौतिकी और खगोल भौतिकी में, एक और पैमाना अक्सर उपयोग किया जाता है - केल्विन पैमाना। इसमें सबसे कम तापमानप्रकृति में (पूर्ण शून्य)। यह -273 डिग्री सेल्सियस से मेल खाती है। इस पैमाने में माप की इकाई केल्विन (K) है। केल्विन में तापमान को सेल्सियस से तापमान में बदलने के लिए, 273 से डिग्री सेल्सियस जोड़ें। उदाहरण के लिए, सेल्सियस में 100 डिग्री सेल्सियस और केल्विन में 373 के। रिवर्स अनुवाद के लिए, 273 घटाएं। उदाहरण के लिए, 0 के -273 डिग्री सेल्सियस है .

यह जानना उपयोगी है कि सूर्य की सतह पर तापमान 6,000 K है, और इसके अंदर 15,000,000 K है। में तापमान वाह़य अंतरिक्षतारों से दूर निरपेक्ष शून्य के करीब है।

हमें लगता है कि थर्मल घटनाएं कितनी महत्वपूर्ण हैं, इसके बारे में आपको आश्वस्त होने की आवश्यकता नहीं है। उनके बारे में ज्ञान लोगों को घरों, ताप इंजनों (मोटर्स .) के लिए हीटर डिजाइन करने में मदद करता है अन्तः ज्वलन, स्टीम टर्बाइन, जेट इंजन, आदि), मौसम की भविष्यवाणी करते हैं, धातु को पिघलाते हैं, गर्मी-इन्सुलेट और गर्मी प्रतिरोधी सामग्री बनाते हैं जो हर जगह उपयोग की जाती हैं - घरों के निर्माण से लेकर अंतरिक्ष यान तक।

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ग्रेड 8 के लिए पाठ सारांश "तापीय चालकता, संवहन, विकिरण"

यहां आप कक्षा 8 के पाठ का सारांश "तापीय चालकता, संवहन, विकिरण" विषय के लिए डाउनलोड कर सकते हैं: भौतिकी। यह दस्तावेज़ आपको अच्छी गुणवत्ता वाली पाठ सामग्री तैयार करने में मदद करेगा।

विषय: भौतिकी और खगोल विज्ञान

कक्षा: 8 रूस

पाठ का प्रकार: संयुक्त

पाठ का उद्देश्य:

तकनीकी साधनप्रशिक्षण: __________________________________________________

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पाठ संरचना

1. पाठ का संगठन (2 मि.)

छात्रों को बधाई

2. होमवर्क पर सवाल करना (15 मिनट) विषय: आंतरिक ऊर्जा। आंतरिक ऊर्जा को बदलने के तरीके।

3. नई सामग्री की व्याख्या। (15 मिनटों)

इस प्रकार के गर्मी हस्तांतरण की अपनी विशेषताएं हैं, हालांकि, उनमें से प्रत्येक के लिए गर्मी का हस्तांतरण हमेशा एक दिशा में जाता है: अधिक गर्म शरीर से कम गर्म शरीर में। इस मामले में, एक गर्म शरीर की आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है, और एक ठंडे शरीर की ऊर्जा बढ़ जाती है।

शरीर के अधिक गर्म हिस्से से कम गर्म हिस्से में या अधिक गर्म शरीर से सीधे संपर्क या मध्यवर्ती निकायों के माध्यम से ऊर्जा हस्तांतरण की घटना को तापीय चालकता कहा जाता है।

एक ठोस में, कण लगातार दोलन गति में होते हैं, लेकिन अपनी संतुलन अवस्था को नहीं बदलते हैं। जैसे-जैसे शरीर का तापमान बढ़ता है, जब यह गर्म होता है, तो अणु अधिक तीव्रता से कंपन करने लगते हैं, क्योंकि उनकी गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। इस बढ़ी हुई ऊर्जा का एक हिस्सा धीरे-धीरे एक कण से दूसरे कण में स्थानांतरित होता है, अर्थात। शरीर के एक भाग से शरीर के आस-पास के अंगों तक आदि। लेकिन सभी ठोस ऊर्जा समान रूप से स्थानांतरित नहीं करते हैं। उनमें से तथाकथित इंसुलेटर हैं, जिसमें थर्मल चालन का तंत्र धीरे-धीरे होता है। इनमें एस्बेस्टस, कार्डबोर्ड, पेपर, फेल्ट, नैरानाइट, लकड़ी, कांच और कई अन्य ठोस पदार्थ शामिल हैं। मेडब, सिल्वर में उच्च तापीय चालकता होती है। ये ऊष्मा के अच्छे सुचालक होते हैं।

द्रवों की तापीय चालकता कम होती है। जब एक तरल को गर्म किया जाता है, तो अणुओं के टकराव के दौरान और आंशिक रूप से प्रसार के कारण आंतरिक ऊर्जा को अधिक गर्म क्षेत्र से कम गर्म क्षेत्र में स्थानांतरित किया जाता है: तेज अणु कम गर्म क्षेत्र में प्रवेश करते हैं।

गैसों में, विशेष रूप से विरल में, अणु एक दूसरे से पर्याप्त बड़ी दूरी पर होते हैं, इसलिए उनकी तापीय चालकता तरल पदार्थों की तुलना में भी कम होती है।

सही इन्सुलेटर वैक्यूम है, क्योंकि आंतरिक ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए इसमें कोई कण नहीं है।

आंतरिक अवस्था के आधार पर, विभिन्न पदार्थों (ठोस, तरल और गैसीय) की तापीय चालकता अलग-अलग होती है।

यह ज्ञात है कि पानी की तापीय चालकता कम होती है, और जब पानी की ऊपरी परत गर्म होती है, तो निचली परत ठंडी रहती है। हवा पानी से भी बदतर गर्मी का संचालन करती है।

संवहन एक गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया है जिसमें तरल या गैस के जेट द्वारा ऊर्जा का वहन किया जाता है। संवहन "सरगर्मी" के लिए लैटिन है। ठोस में संवहन अनुपस्थित होता है और निर्वात में नहीं होता है।

रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला संवहन, प्राकृतिक या मुक्त है।

हीट सिंक एक ऐसा उपकरण है जो एक सपाट बेलनाकार धातु का कंटेनर होता है, जिसका एक पक्ष काला होता है और दूसरा चमकदार होता है। इसके अंदर हवा है, जो गर्म होने पर फैल सकती है और छेद से बाहर निकल सकती है।

अवशोषण विकिरण ऊर्जा को शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है।

काली सतह सबसे अच्छा उत्सर्जक और सबसे अच्छा अवशोषक है, इसके बाद खुरदरी, सफेद और पॉलिश की गई सतह होती है।

4. सुदृढीकरण: (10 मिनट) आत्म-परीक्षा प्रश्न, कार्य और अभ्यास

कार्य: १) धातु और कांच, पानी और हवा की तापीय चालकता की तुलना, २) लिविंग रूम में संवहन का निरीक्षण।

6. छात्रों के ज्ञान का आकलन (1 मिनट)

मुख्य साहित्य: भौतिकी और खगोल विज्ञान ग्रेड 8

आगे पढ़ने: एनडी Bytko "भौतिकी" भाग 1 और 2

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ऊष्मीय चालकता। संवहन। विकिरण, ग्रेड 8

यहां आप थर्मल कंडक्टिविटी डाउनलोड कर सकते हैं। संवहन। विकिरण, ग्रेड 8 विषय के लिए: भौतिकी। यह दस्तावेज़ आपको अच्छी गुणवत्ता वाली पाठ सामग्री तैयार करने में मदद करेगा।

कक्षा 8 . में भौतिकी पाठ सारांश

कोशिकोवा विक्टोरिया अलेक्जेंड्रोवना,

भौतिक विज्ञान के अध्यापक

बेलगोरोद, बेलगोरोद क्षेत्र के शहर के MBOU SOSH नंबर 47

पाठ विषय: “तापीय चालकता। संवहन। विकिरण"।

ऊष्मीय चालकता। संवहन। विकिरण

पाठ का उद्देश्य: नए ज्ञान और गतिविधि के तरीकों की धारणा, समझ और प्राथमिक याद के लिए गतिविधियों का आयोजन करना।

कक्षाओं के दौरान

1. संगठनात्मक चरण

2. गृहकार्य की जाँच करना

परीक्षण (2 विकल्प)

1. तापमान एक भौतिक मात्रा है जो...

a) ... निकायों की कार्य करने की क्षमता।

बी) ... शरीर के विभिन्न राज्य।

ग) ... शरीर की गर्मी की डिग्री।

2. चित्र में दिखाए गए थर्मामीटर द्वारा हवा का तापमान क्या दर्ज किया गया? इसके द्वारा तापमान मापने में क्या त्रुटि है?

ए) 30.5 डिग्री सेल्सियस; 0.5 डिग्री सेल्सियस बी) 32 डिग्री सेल्सियस; 0.5 डिग्री सेल्सियस

ग) 32 डिग्री सेल्सियस; 1 डिग्री सेल्सियस डी) 30 डिग्री सेल्सियस; 1 डिग्री सेल्सियस

3. एक गिलास में गर्म पानी (नंबर 1), दूसरे में गर्म (नंबर 2), तीसरे में ठंडा (नंबर 3) होता है। इनमें से किसमें पानी का तापमान सबसे अधिक होता है, जिसमें - पानी के अणु सबसे कम गति से चलते हैं?

ए) नंबर 2; नंबर 3. बी) नंबर 3; नंबर 2. ग) नंबर 1; क्रम 3। डी) नंबर 2; # 1

4. सूचीबद्ध घटनाओं में से कौन सी थर्मल हैं?

क) चम्मच फर्श पर गिरना। ख) चूल्हे पर सूप गर्म करना।

ग) धूप में बर्फ का पिघलना। घ) पूल में तैरना।

5. शरीर के कौन से अणु ऊष्मीय गति में शामिल होते हैं? किस तापमान पर?

ए) शरीर की सतह पर स्थित है; पर कमरे का तापमान.

बी) सभी अणु; किसी भी तापमान पर,

ग) शरीर के अंदर स्थित; किसी भी तापमान पर।

घ) सभी अणु; पर उच्च तापमान.

6. पिस्टन के नीचे एक ही बर्तन में कमरे में कार्बन डाइऑक्साइड के समान द्रव्यमान होते हैं। चित्र में दिखाए गए पिस्टन की स्थिति में गैस किस बर्तन में सबसे अधिक ऊर्जावान है?

7. निम्नलिखित में से किस स्थिति में शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन होता है?

a) चट्टान से गिरने वाला पत्थर तेजी से और तेजी से गिरता है।

b) डम्बल को फर्श से उठाकर एक शेल्फ पर रख दिया जाता है।

ग) बिजली के लोहे को चालू किया गया और कपड़े इस्त्री किए गए।

d) बैग से नमक को नमक के शेकर में डाला गया।

8. इन स्थितियों में गर्मी हस्तांतरण के परिणामस्वरूप किस शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन होता है?

a) ड्रिल से छेद करते समय ड्रिल को गर्म करना।

b) गैस के विस्तार के दौरान उसका तापमान कम करना।

ग) रेफ्रिजरेटर में तेल का एक पैकेट ठंडा करना,

d) चलती ट्रेन के पहियों को गर्म करना।

विषय पर परीक्षण करें:

1. तापमान इकाई ...

ए) ... जूल। बी) ... पास्कल। ग) ... वाट। डी) ... डिग्री सेल्सियस।

2. शरीर का तापमान निर्भर करता है ...

और उसके आंतरिक संरचना... बी) ... इसके पदार्थ का घनत्व।

ग) ... इसके अणुओं की गति की गति। d) ... इसमें अणुओं की संख्या।

3. गर्म चाय के अणुओं और उसी चाय के ठंडा होने पर उसके अणुओं में क्या अंतर है?

ए) आकार। बी) आंदोलन की गति।

c) उनमें परमाणुओं की संख्या। घ) रंग।

4. किस गति को ऊष्मा कहते हैं?

क) शरीर की वह गति जिसमें वह गर्म होता है।

बी) शरीर को बनाने वाले कणों की निरंतर अराजक गति।

ग) उच्च तापमान पर शरीर में अणुओं की गति।

5. आंतरिक ऊर्जा शरीर के कणों की ऊर्जा है। यह मिश्रण है...

a) ... सभी अणुओं की गतिज ऊर्जा।

बी) ... अणुओं की बातचीत की संभावित ऊर्जा।

ग) ... सभी अणुओं की गतिज और स्थितिज ऊर्जाएँ।

6. मौसम विज्ञानियों द्वारा प्रक्षेपित गुब्बारे में कितनी ऊर्जा होती है?

ए) काइनेटिक। बी) संभावित।

ग) आंतरिक। d) इन सभी प्रकार की ऊर्जा।

7. शरीर की आंतरिक ऊर्जा को किन तरीकों से बदला जा सकता है?

a) इसे गति में स्थापित करके। बी) शरीर के साथ या उस पर काम करना।

ग) इसे एक निश्चित ऊंचाई तक बढ़ाना। डी) गर्मी हस्तांतरण द्वारा।

8. किस उदाहरण में, प्रतिबद्ध होने के परिणामस्वरूप शरीर की आंतरिक ऊर्जा बदल जाती है यांत्रिक कार्य?

ए) एक गिलास में एक चम्मच डुबोया जाता है गर्म पानी.

b) जब ट्रक को अचानक ब्रेक दिया जाता है, तो ब्रेक से जलने की गंध आती है।

ग) इलेक्ट्रिक केतली में पानी उबलता है।

d) एक व्यक्ति जमे हुए हाथों को किस पर दबाकर गर्म करता है? गर्म रेडिएटर.

"थर्मल मोशन। तापमान। आंतरिक ऊर्जा"

3. छात्रों के विषय अनुभव का वास्तविककरण

आंतरिक ऊर्जा

आंतरिक ऊर्जा बढ़ाने के तरीके

गर्मी का हस्तांतरण

गर्मी हस्तांतरण के प्रकार

4. नया ज्ञान सीखना और काम करने के तरीके

1. तापीय चालकता - उनके सीधे संपर्क के दौरान शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में या एक शरीर से दूसरे शरीर में आंतरिक ऊर्जा के हस्तांतरण की घटना।

अंजीर। 7.8 (पाठ्यपुस्तक पेरीस्किन)

द्रवों और गैसों में, तापीय चालकता कम होती है, क्योंकि अणुओं के बीच की दूरी ठोस की तुलना में अधिक होती है।

खराब तापीय चालकता के पास है: ऊन, बाल, कागज, पक्षी पंख, कॉर्क, वैक्यूम।

2. संवहन गैस या तरल के जेट द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण है।

गैसों और तरल पदार्थों में संवहन होने के लिए, उन्हें नीचे से गर्म किया जाना चाहिए।

3. विकिरण - विभिन्न बीमों द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण, अर्थात। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में।

5. जो सीखा गया है उसकी समझ की प्रारंभिक जाँच

6. जो सीखा गया है उसका समेकन

लुकाशिक नंबर 945-955 . की समस्याओं के संग्रह पर काम करें

7. परिणाम, गृहकार्य

पृष्ठ 4-6, व्यायाम 1-3

8. परावर्तन

प्रयुक्त साहित्य की सूची

1. पेरीश्किन ए.वी. भौतिक विज्ञान। 8 वीं कक्षा। - एम।: बस्टर्ड, 2009।

2. ग्रोमोव एस.वी., रोडिना एन.ए. भौतिक विज्ञान। ग्रेड 9 - एम।: शिक्षा, 2002।

3. चेबोतारेवा वी.ए. भौतिकी परीक्षण। ग्रेड 8 - परीक्षा प्रकाशन गृह, 2009।

4. लुकाशिक वी.आई., इवानोवा ई.वी. भौतिकी में समस्याओं का संग्रह 7-9 ग्रेड - एम।: शिक्षा, 2008।

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"तापीय चालकता, संवहन, विकिरण" विषय पर कक्षा 8 में पाठ

विषय: तापीय चालकता, संवहन, विकिरण।

पाठ का प्रकार: संयुक्त

पाठ का उद्देश्य:

शैक्षिक: गर्मी हस्तांतरण की अवधारणा का परिचय दें, गर्मी हस्तांतरण के प्रकारों के साथ, समझाएं कि किसी भी प्रकार के गर्मी हस्तांतरण में गर्मी का हस्तांतरण हमेशा एक दिशा में जाता है; कि, आंतरिक संरचना के आधार पर, विभिन्न पदार्थों (ठोस, तरल और गैसीय) की तापीय चालकता अलग है, कि एक काली सतह सबसे अच्छा उत्सर्जक और सबसे अच्छा ऊर्जा अवशोषक है।

विकासात्मक: विषय में संज्ञानात्मक रुचि विकसित करें।

शैक्षिक: जिम्मेदारी की भावना को बढ़ावा देना, अपने विचारों को सक्षम और स्पष्ट रूप से व्यक्त करने की क्षमता, खुद को पकड़ने और एक टीम में काम करने में सक्षम होना

अंतःविषय संचार: रसायन विज्ञान, गणित

विजुअल एड्स: 21-30 आंकड़े, तापीय चालकता तालिका

पाठ संरचना

1. पाठ का संगठन (2 मि.)

छात्रों को बधाई

पाठ के लिए छात्र की उपस्थिति और कक्षा की तैयारी की जाँच करना।

2. प्रश्न गृहकार्य (10 मिनट) विषय: आंतरिक ऊर्जा। आंतरिक ऊर्जा को बदलने के तरीके।

3.शारीरिक श्रुतलेख (क्रॉस-चेक) (5 मिनट)

4. नई सामग्री की व्याख्या। (15 मिनटों)

आंतरिक ऊर्जा को बदलने की विधि जिसमें अधिक गर्म शरीर के कण, अधिक गतिज ऊर्जा वाले, कम गर्म शरीर के संपर्क में, ऊर्जा को सीधे कम गर्म शरीर के कणों में स्थानांतरित करते हैं, गर्मी हस्तांतरण कहलाता है। तीन विधियां हैं गर्मी हस्तांतरण: गर्मी चालन, संवहन और विकिरण।

एक ठोस में, कण लगातार दोलन गति में होते हैं, लेकिन अपनी संतुलन अवस्था को नहीं बदलते हैं। जैसे-जैसे शरीर का तापमान बढ़ता है, जब यह गर्म होता है, तो अणु अधिक तीव्रता से कंपन करने लगते हैं, क्योंकि उनकी गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। इस बढ़ी हुई ऊर्जा का एक हिस्सा धीरे-धीरे एक कण से दूसरे कण में स्थानांतरित होता है, अर्थात। शरीर के एक भाग से शरीर के आस-पास के अंगों तक आदि। लेकिन सभी ठोस ऊर्जा समान रूप से स्थानांतरित नहीं करते हैं। उनमें से तथाकथित इंसुलेटर हैं, जिसमें थर्मल चालन का तंत्र धीरे-धीरे होता है। इनमें एस्बेस्टस, कार्डबोर्ड, पेपर, फेल्ट, ग्रेनाइट, लकड़ी, कांच और कई अन्य ठोस पदार्थ शामिल हैं। तांबे और चांदी में उच्च तापीय चालकता होती है। ये ऊष्मा के अच्छे सुचालक होते हैं।

तरल पदार्थों में, तापीय चालकता कम होती है। जब एक तरल को गर्म किया जाता है, तो अणुओं के टकराव के दौरान और आंशिक रूप से प्रसार के कारण आंतरिक ऊर्जा को अधिक गर्म क्षेत्र से कम गर्म क्षेत्र में स्थानांतरित किया जाता है: तेज अणु कम गर्म क्षेत्र में प्रवेश करते हैं।

तापीय चालकता किसी पदार्थ में ऊर्जा हस्तांतरण की प्रकृति पर निर्भर करती है और शरीर में ही पदार्थ की गति से जुड़ी नहीं होती है।

संवहन एक गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया है जिसमें तरल या गैस के जेट द्वारा ऊर्जा का वहन किया जाता है। लैटिन से अनुवादित संवहन का अर्थ है "मिश्रण"। ठोस में संवहन अनुपस्थित होता है और निर्वात में नहीं होता है।

संवहन, व्यापक रूप से रोजमर्रा की जिंदगी और प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है, प्राकृतिक या मुफ्त है।

जब द्रवों या गैसों के एक समान मिश्रण के लिए, उन्हें पंप या मिक्सर से हिलाया जाता है, तो संवहन को मजबूर कहा जाता है।

उस स्थिति में जब ऊष्मा को किसी तप्त पिंड से ऊष्मा अभिग्राही में स्थानांतरित किया जाता है, जिसमें आँख के लिए अदृश्य ऊष्मा किरणों का उपयोग किया जाता है, तो ऊष्मा हस्तांतरण के प्रकार को विकिरण या दीप्तिमान ऊष्मा स्थानांतरण कहा जाता है।

विकिरण (या रेडिएंट हीट एक्सचेंज) विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करके ऊर्जा को एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है।

शरीर का तापमान जितना अधिक होगा, विकिरण की तीव्रता उतनी ही अधिक होगी। विकिरण द्वारा ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है: ऊष्मा किरणें निर्वात के माध्यम से भी फैल सकती हैं।

अच्छे ऊर्जा अवशोषक अच्छे उत्सर्जक होते हैं, और खराब अवशोषक खराब ऊर्जा उत्सर्जक होते हैं।

5. सुदृढीकरण: (10 मिनट) आत्म-परीक्षा प्रश्न, कार्य और अभ्यास

7. छात्रों के ज्ञान का आकलन (1 मिनट)। प्रतिबिंब।

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विकिरण द्वारा तापीय चालकता - एक रसायनज्ञ की पुस्तिका 21

ऊष्मा को अंतरिक्ष के एक भाग से दूसरे भाग में चालन, विकिरण और संवहन द्वारा स्थानांतरित किया जा सकता है। व्यवहार में, इस प्रकार के गर्मी हस्तांतरण को अलग से बहुत कम देखा जाता है (उदाहरण के लिए, संवहन गर्मी चालन और विकिरण के साथ होता है)। हालांकि, अक्सर एक प्रकार का गर्मी हस्तांतरण दूसरों पर इस हद तक हावी हो जाता है कि उनके प्रभाव की उपेक्षा की जा सकती है। उदाहरण के लिए, यह माना जा सकता है कि उपकरण की दीवारों के माध्यम से गर्मी का मार्ग केवल तापीय चालकता से होता है। तापीय चालकता ठोस पदार्थों को गर्म करने और ठंडा करने की प्रक्रियाओं में भी प्रमुख है। गर्मी हस्तांतरण चालन, संवहन या विकिरण द्वारा किया जा सकता है। तापीय चालकता एक ठोस के माध्यम से गर्मी को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है, उदाहरण के लिए, फ्लास्क की दीवार के माध्यम से। संवहन संभव है जहां पदार्थों के कणों की एक निश्चित स्थिति नहीं होती है, अर्थात तरल पदार्थ और गैसों में। इस मामले में, चलती कणों द्वारा गर्मी स्थानांतरित की जाती है। विकिरण ०.८-३०० माइक्रोन की सीमा में तरंग दैर्ध्य के साथ गर्मी किरणों द्वारा गर्मी का हस्तांतरण है। सबसे अधिक बार, गर्मी हस्तांतरण तीनों तरीकों से एक साथ किया जाता है, हालांकि, निश्चित रूप से, समान माप में नहीं।

तरल-वाष्प अंतरापृष्ठ पर वाष्प का निर्माण ऊष्मा चालन और विकिरण के माध्यम से वाष्प परत के माध्यम से हीटिंग सतह से आपूर्ति की गई गर्मी के कारण होता है।

वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ दहनशील वाष्पों की परस्पर क्रिया दहन क्षेत्र में होती है, जिसमें दहनशील वाष्प और वायु लगातार प्रवाहित होनी चाहिए। यह संभव है यदि तरल को वाष्पीकरण के लिए आवश्यक एक निश्चित मात्रा में गर्मी प्राप्त होती है। दहन प्रक्रिया में गर्मी केवल दहन क्षेत्र (लौ) से आती है, जहां इसे लगातार छोड़ा जाता है। विकिरण के माध्यम से गर्मी को दहन क्षेत्र से तरल की सतह पर स्थानांतरित किया जाता है। थर्मल चालन द्वारा गर्मी हस्तांतरण असंभव है, क्योंकि सतह / तरल से दहन क्षेत्र में वाष्प की गति की गति दहन क्षेत्र से तरल तक उनके साथ गर्मी हस्तांतरण की दर से अधिक है। संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण भी असंभव है, लेकिन वाष्प प्रवाह की तरह

ऊष्मा चालन और संवहन द्वारा शरीर के अंदर ऊष्मा का प्रसार दो तरह से संभव है। पहली विधि में, अणुओं के टकराने से गर्मी फैलती है, और शरीर के गर्म हिस्से के अणु, औसतन एक बड़ी गतिज ऊर्जा वाले, इसका एक हिस्सा पड़ोसी अणुओं में स्थानांतरित करते हैं। इस प्रकार, शरीर के अंगों की स्पष्ट गति के अभाव में भी गर्मी फैल सकती है, उदाहरण के लिए, एक ठोस में। तरल पदार्थ और गैसों में, तापीय चालकता के साथ, गर्मी आमतौर पर संवहन द्वारा भी फैलती है, अर्थात, तरल के अधिक गर्म द्रव्यमान द्वारा प्रत्यक्ष गर्मी हस्तांतरण द्वारा, जो आंदोलन के दौरान कम गर्म द्रव्यमान वाले स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं। गैसों में विकिरण के माध्यम से ऊष्मा का गैस के एक भाग से दूसरे भाग में फैलना भी संभव है।

दहन क्षेत्र से तेल अपशिष्ट की सतह तक गर्मी मुख्य रूप से विकिरण के माध्यम से स्थानांतरित की जाती है। वाष्पित परत की ओर कोई तापीय चालकता नहीं है, क्योंकि तरल सतह से दहन क्षेत्र तक वाष्प की गति की गति दहन क्षेत्र से तरल में गर्मी हस्तांतरण की दर से अधिक होती है।

एक ठोस की सतह से एक तरल (गैस) में संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण या इसके विपरीत तब होता है जब गैस या तरल कण किसी दिए गए सतह के सापेक्ष अपना स्थान बदलते हैं और साथ ही गर्मी वाहक के रूप में कार्य करते हैं। ऐसे कणों की गति या तो बाहरी प्रभावों (मजबूर संवहन) के प्रभाव में तरल (गैस) के पूरे द्रव्यमान की गति के कारण होती है, या अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर पदार्थ के घनत्व में अंतर के कारण होती है। पदार्थ के द्रव्यमान (प्राकृतिक या मुक्त संवहन) में तापमान के असमान वितरण से। संवहन हमेशा चालन और विकिरण के माध्यम से गर्मी के हस्तांतरण के साथ होता है।

यदि विकिरण और तापीय चालकता के माध्यम से माध्यम में ऊर्जा हस्तांतरण एक साथ होता है, तो दिए गए बिंदु पर इस हस्तांतरण की तीव्रता को दर्शाने वाला मान वेक्टर Chx = Chl Ch होगा, जहां

कई लागू समस्याओं पर विचार करते समय, वैक्यूम इंटरलेयर्स या गुहाओं वाले आवधिक मीडिया में गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया का अध्ययन करना दिलचस्प है, जहां गर्मी हस्तांतरण केवल विकिरण के माध्यम से किया जाता है। अन्य मामलों में, ये गुहा नगण्य तापीय चालकता और अवशोषण गुणांक वाली गैस से भरी होती हैं। इस मामले में, गैस की उपस्थिति की उपेक्षा करना और इन गुहाओं को निर्वात के रूप में मानना अक्सर संभव है। इंटरलेयर्स और शून्य युक्त संरचनाएं और सामग्री

कम थोक घनत्व वाली ढीली सामग्री, जैसे कि पाउडर और फाइबर, जब गैस से भरे होते हैं वायु - दाब, वायु द्रवीकरण, तरल ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के लिए टैंक, गैस पृथक्करण कॉलम और अन्य उपकरणों को इन्सुलेट करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसका तापमान तरल नाइट्रोजन के क्वथनांक से नीचे नहीं गिरता है। ऐसी इन्सुलेट सामग्री में, ठोस पदार्थ की मात्रा के लिए गैस स्थान की मात्रा का अनुपात 10 से 100 तक हो सकता है। अंजीर। 5.53 कुछ सामान्य ढीली सामग्री की तापीय चालकता के गुणांक प्रस्तुत करता है। इन सामग्रियों के सर्वोत्तम उदाहरणों की तापीय चालकता हवा की तापीय चालकता के करीब पहुंचती है, यह दर्शाता है कि कणों के बीच की जगह पर कब्जा करने वाली हवा में अधिकांश गर्मी होती है। यह गैस से भरे इन्सुलेशन के सिद्धांत की व्याख्या करता है, जिसकी ठोस सामग्री विकिरण और संवहन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण को रोकती है। आदर्श रूप से, ठोस सामग्री की तापीय चालकता के कारण गर्मी हस्तांतरण नगण्य है, और गर्मी केवल गैस द्वारा स्थानांतरित की जाती है। वास्तविक इन्सुलेशन में, कुछ गर्मी सीधे पाउडर कणों या फाइबर से गुजरती है, और परिणामस्वरूप थर्मल चालकता आमतौर पर गैस की तुलना में थोड़ी अधिक होती है। अपवाद बहुत महीन चूर्ण है, जिसके कणों के बीच की दूरी इतनी छोटी होती है कि गैस के अणुओं का औसत मुक्त पथ इन दूरियों से अधिक होता है, इस मामले में गैस की तापीय चालकता घटती है, जैसा कि दबाव में कमी के साथ होता है। इस प्रकार, पाउडर इन्सुलेशन की तापीय चालकता, यहां तक कि वायुमंडलीय दबाव पर पाउडर को गैस से भरने के मामले में, कणों के बीच की जगह को भरने वाली गैस की तापीय चालकता से कम हो सकती है।

एक अच्छे निर्वात में, अवशिष्ट गैस द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण नगण्य होता है। इसलिए, जहाजों को डिजाइन करते समय, समर्थन तत्वों के माध्यम से गर्मी के प्रवाह को कम करने और विकिरण के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण को कम करने का प्रयास किया जाता है। इन्सुलेट समर्थन के माध्यम से गर्मी का प्रवाह डिजाइन सुविधाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है और मशीनी शक्तिखंभे सामान्य निर्णययह प्रश्न असंभव है। यदि पोत के आयाम सीमित नहीं हैं, तो समर्थन की लंबाई बढ़ाकर और कम तापीय चालकता वाली सामग्री का उपयोग करके, समर्थन के साथ बहुत कम गर्मी की आपूर्ति प्रदान करना संभव है। तक में सिमित जगहएक अनुभवी डिजाइनर आमतौर पर समर्थन के थर्मल प्रतिरोध को बढ़ाने का एक तरीका ढूंढता है। इसके विपरीत, रेडिएंट हीट ट्रांसफर कमजोर रूप से इंसुलेटिंग स्पेस की मोटाई पर निर्भर करता है, वैक्यूम स्पेस की एक छोटी मोटाई के साथ, इसके इंसुलेटिंग गुणों में सन्निकटन के कारण थोड़ा सुधार होता है।

एक दीवार के माध्यम से एक गर्म शीतलक से दूसरे में गर्मी हस्तांतरण, ठंडा शीतलक एक अपेक्षाकृत जटिल घटना है। यदि हम, उदाहरण के लिए, एक बाष्पीकरणकर्ता का एक ट्यूब बंडल, जिसे ग्रिप गैसों द्वारा गर्म किया जाता है, तो गर्मी हस्तांतरण के तीन प्राथमिक तरीके हैं, जिन्हें मुख्य माना जाता है। ग्रिप गैसों की गर्मी को चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से बीम ट्यूबों में स्थानांतरित किया जाता है। ट्यूबों की दीवारों के माध्यम से गर्मी केवल तापीय चालकता के माध्यम से स्थानांतरित होती है, और से भीतरी सतहट्यूब-टू

तापीय चालकता एक पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं और अणुओं की गति और टकराव के माध्यम से गर्मी के हस्तांतरण से जुड़ी होती है। यह प्रसार प्रक्रिया के अनुरूप है, जिसमें एक समान तंत्र का उपयोग करके सामग्री को स्थानांतरित किया जाता है। संवहन अणुओं के बड़े समुच्चय के संचलन के माध्यम से ऊष्मा का स्थानांतरण है, अर्थात यह मिश्रण की प्रक्रिया के समान है। यह स्पष्ट है कि संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण केवल तरल पदार्थ और गैसों में हो सकता है, जबकि थर्मल चालकता ठोस पदार्थों में गर्मी हस्तांतरण का मुख्य प्रकार है। तरल पदार्थ और गैसों में, संवहन के साथ, तापीय चालकता भी देखी जाती है, हालांकि, पहली बहुत तेज प्रक्रिया है और आमतौर पर दूसरी प्रक्रिया को पूरी तरह से मास्क कर देती है। ऊष्मा चालन और संवहन दोनों के लिए एक भौतिक वातावरण की आवश्यकता होती है और यह पूर्ण निर्वात में नहीं हो सकता है। यह दो प्रक्रियाओं और विकिरण की प्रक्रिया के बीच मुख्य अंतर को रेखांकित करता है, जो एक शून्य में सबसे अच्छा होता है। सटीक प्रक्रिया, जिसके द्वारा रिक्त स्थान से विकिरण द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण किया जाता है, अभी तक स्थापित नहीं किया गया है, लेकिन हमारे उद्देश्य के लिए इसे विशुद्ध रूप से काल्पनिक माध्यम (ईथर) में तरंग गति के माध्यम से होने वाला मानना सुविधाजनक होगा। यह माना जाता है कि किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा ईथर की तरंग गति में स्थानांतरित हो जाती है, यह गति सभी दिशाओं में फैलती है, और जब तरंग पदार्थ से टकराती है, तो ऊर्जा का संचार, परावर्तन या अवशोषित किया जा सकता है। अवशोषित होने पर, यह शरीर की आंतरिक ऊर्जा को तीन तरीकों से बढ़ा सकता है 1) रासायनिक प्रतिक्रिया पैदा करके,

ग्लास पिघलने, ईंट फायरिंग, एल्यूमीनियम पिघलने आदि जैसी उच्च तापमान प्रक्रियाओं में, जहां निकास ग्रिप गैसों का तापमान अनिवार्य रूप से अधिक होता है, दहन के कुल गर्मी संतुलन में ईंधन की उपयोगी गर्मी की मात्रा एक छोटा सा हिस्सा होता है। (पिछले उदाहरण में - 36%, भट्टी की दीवारों से विकिरण से होने वाले नुकसान को छोड़कर)। इसलिए, इस मामले में, गर्मी वसूली उपकरणों का उपयोग करके ईंधन की बचत प्राप्त की जा सकती है, उदाहरण के लिए, अतिरिक्त भाप उत्पन्न करने के लिए ईंधन दहन या अपशिष्ट गर्मी बॉयलर के लिए आपूर्ति की गई हवा को गर्म करने के लिए, साथ ही विकिरण द्वारा नुकसान को कम करने के लिए थर्मल इन्सुलेशन में सुधार करके। , बाहरी सतह से तापीय चालकता और संवहन भट्ठी की दीवारें आसपास के स्थान में।

कोर, मध्यवर्ती माध्यम और उनके बीच की सीमाओं में गर्मी हस्तांतरण सामग्री के ठोस कोर के एक तत्व की तापीय चालकता के माध्यम से किया जाता है, एक ठोस कण से गर्मी के हस्तांतरण को उनके स्थानों में पड़ोसी एक में स्थानांतरित किया जाता है। प्रत्यक्ष संपर्क, कणों के बीच अंतराल को भरने वाले माध्यम में आणविक तापीय चालकता, बाहरी वातावरण के साथ ठोस कणों की सीमाओं पर गर्मी का स्थानांतरण मध्यवर्ती माध्यम के माध्यम से कण से कण तक विकिरण है, कणों के बीच गैस और नमी का संवहन होता है। .

निर्वात में संघनित परतें अपने गठन की स्थितियों के प्रति अत्यंत संवेदनशील होती हैं, विशेष रूप से सब्सट्रेट के तापमान, संघनन की तीव्रता, संघनित गैस का तापमान, विकिरण द्वारा संघनन सतह को आपूर्ति की जाने वाली ऊष्मा प्रवाह की शक्ति और इसके माध्यम से अवशिष्ट गैस की तापीय चालकता।

उपरोक्त के संबंध में, यह स्पष्ट है कि समीकरण (5.52) में घनीभूत की तापीय चालकता का गुणांक एक अखंड शरीर की नहीं, बल्कि अत्यधिक छितरी हुई सामग्री की तापीय विशेषता है। यह सामग्री - घनीभूत - में एक कंकाल होता है - एक कंकाल, जो भारी मात्रा में ठोस कणों का एक संग्रह है - क्रिस्टल, अवशिष्ट गैस से भरे रिक्त स्थान द्वारा अलग किया जाता है। इस तरह की एक जटिल सामग्री में, गर्मी हस्तांतरण अब एक ठोस शरीर की तापीय चालकता तक सीमित नहीं है, बल्कि व्यक्तिगत कणों के साथ गर्मी के हस्तांतरण के माध्यम से किया जाता है - तापीय चालकता के कारण गर्मी हस्तांतरण सामग्री के ठोस कंकाल का एक तत्व। एक ठोस कण से पड़ोसी तक उनके सीधे संपर्क के स्थानों में, छिद्रों में अवशिष्ट गैस की तापीय चालकता और कण से कण तक विकिरण के कणों के बीच की आवाजें।

सामान्य प्रावधान। प्रौद्योगिकी में, हमें अक्सर गर्मी हस्तांतरण के ऐसे मामलों से निपटना पड़ता है जब पर्यावरण का तापमान जिसके साथ यह सतह गर्मी का आदान-प्रदान करती है, न कि दीवार की सतह का तापमान। ठोस पदार्थों द्वारा तापीय चालकता और तापीय विकिरण के मुद्दों की तुलना में, संवहन के माध्यम से आसपास के तरल या गैसीय माध्यम से दीवार की सतह तक गर्मी हस्तांतरण की समस्या बहुत अधिक जटिल है, और इसलिए, काफी हद तक, यह अभी भी दूर है। हल होने से लेकर अब तक। जब हम किसी ठोस से तरल या गैस में ऊष्मा के स्थानांतरण के बारे में बात करते हैं, तो तापीय चालकता के कारण गर्मी हस्तांतरण, संवहन के कारण गर्मी हस्तांतरण की तुलना में परिमाण में पृष्ठभूमि में घट जाता है। उत्तरार्द्ध, जैसा कि पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है, इस तथ्य में शामिल है कि दीवार से सटे तरल या गैस की एक चलती परत में, इसमें मौजूद प्रवाह के कारण

एक पिंड से दूसरे पिंड में ऊष्मा का स्थानांतरण चालन, संवहन और तापीय विकिरण के माध्यम से हो सकता है।

कई ठोस और तरल बहुलक अवरक्त विकिरण के लिए लगभग पूरी तरह से अभेद्य होते हैं, इसलिए घटना ऊर्जा को शरीर द्वारा अवशोषित किया जाता है और इसकी सतह पर गर्मी में परिवर्तित किया जाता है। हालांकि, गर्मी की एक निश्चित मात्रा फिर भी संवहन और विकिरण के माध्यम से पर्यावरण में तुरंत भस्म हो जाती है। अवशोषित गर्मी प्रवाहकीय गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया के माध्यम से शरीर के आंतरिक भाग में स्थानांतरित हो जाती है। दीप्तिमान ऊर्जा द्वारा गर्म किए गए शरीर में तापमान का वितरण न केवल गर्मी प्रवाह पर निर्भर करता है, बल्कि पदार्थ की तापीय चालकता और सतह से संवहन गर्मी के नुकसान पर भी निर्भर करता है।

हीट ट्रांसफर नीचे दी गई तीन विधियों में से एक या दोनों के संयोजन द्वारा किया जा सकता है। ये विधियां मुश्किल से 1) थर्मल चालकता, 2) संवहन, और 3) विकिरण

सबसे व्यापक और पुरानी (1880 में प्रस्तावित) में से एक तापीय चालकता विधि है। तापीय चालकता गैस विश्लेषक का संचालन निर्भरता पर आधारित है विद्युतीय प्रतिरोधमहान के साथ कंडक्टर तापमान गुणांककंडक्टर के आसपास के मिश्रण की तापीय चालकता से प्रतिरोध। ऊष्मा का स्थानान्तरण होता है गैस वातावरणगर्मी चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से। किसी गैस की तापीय चालकता उसकी संरचना से संबंधित होती है। वे संवहन और विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण के हिस्से को कम या स्थिर करते हैं।

इस प्रकार, एक विशेष कूलर में परिसंचारी पानी को वायुमंडलीय हवा में गर्मी स्थानांतरित करके ठंडा किया जाता है, और गर्मी का हिस्सा पानी की सतह के वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप स्थानांतरित हो जाता है - पानी के हिस्से को भाप में परिवर्तित करके और इस वाष्प को हवा में प्रसारित करके स्थानांतरित किया जाता है। , दूसरा भाग - पानी और हवा के तापमान के बीच अंतर के कारण, यानी संपर्क द्वारा गर्मी हस्तांतरण (गर्मी चालन और संवहन)। विकिरण द्वारा पानी से बहुत कम मात्रा में गर्मी को हटा दिया जाता है, जिसे आमतौर पर गर्मी संतुलन में ध्यान में नहीं रखा जाता है। उसी समय, से ठंडे पानी में गर्मी का प्रवाह होता है सौर विकिरण, जो इतना छोटा है कि कूलिंग टावरों और स्प्रे बेसिन के थर्मल संतुलन में इसकी उपेक्षा की जाती है।

अधिक गर्म पिंडों से कम गर्म पिंडों में ऊष्मा का स्थानांतरण ऊष्मा चालन, संवहन और ऊष्मीय विकिरण के माध्यम से होता है। -

विकिरण और तापीय चालकता के कारण गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं की तुलना। तापीय चालकता शरीर के सूक्ष्म कणों की गति के कारण होती है; विकिरण द्वारा ऊष्मा विनिमय विद्युत चुम्बकीय तरंगों या फोटॉनों के माध्यम से किया जाता है। शून्य में कोई तापीय चालकता नहीं है। निकायों के बीच विकिरण द्वारा ऊष्मा का आदान-प्रदान भौतिक माध्यम की उपस्थिति और अनुपस्थिति दोनों में किया जाता है। यदि माध्यम विकिरण को अवशोषित नहीं करता है, तो इसका तापमान किसी भी तरह से गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करता है। उदाहरण के लिए, आप ध्यान केंद्रित करके लकड़ी की वस्तु में आग लगा सकते हैं सूरज की किरणेंबर्फ से बने लेंस के साथ।

ईंधन का दहन गर्मी की रिहाई और हस्तांतरण के साथ-साथ नुकसान, अधिक सटीक रूप से, आसपास के वातावरण में गर्मी के अपव्यय के साथ होता है। संवहन द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण होता है, अर्थात सीधे गतिमान गैस प्रवाह द्वारा, साथ ही ठोस कणों के प्रवाह द्वारा। इसके अलावा, गर्मी चालन और विकिरण के माध्यम से गर्मी को गैस और कण धाराओं के अंदर स्थानांतरित किया जाता है। गैस और कणों के मीडिया में तापीय चालकता, साथ ही आणविक प्रसार, उनकी गति की परवाह किए बिना होता है। पोटो1 और द्रव्यमान और गर्मी प्रसार और तापीय चालकता के कारण ग्रेडिएंट्स की उपस्थिति में संयुक्त रूप से उत्पन्न होते हैं - तापमान और एकाग्रता (अधिक सटीक, रासायनिक क्षमता x) - और पारस्परिक रैखिक कार्यों और y7 द्वारा निर्धारित होते हैं (अध्याय V और VI देखें)। लेकिन व्यवहार में, एकाग्रता ढाल के कारण गर्मी के हस्तांतरण के साथ-साथ तापमान ढाल (थर्मल प्रसार) के कारण द्रव्यमान के हस्तांतरण की उपेक्षा की जा सकती है।

एक समतापी प्रवाह के लिए - पर और संबंध से р = pRT, सूत्र (3a) इस प्रकार है - 1. रुद्धोष्म प्रवाह के मामले में, यह माना जाता है कि ऊष्मा केवल संवहन द्वारा स्थानांतरित की जाती है (कोई ऊष्मा चालन या विकिरण नहीं होता है) ), और हमारे पास सूत्र (21) में dQ = है। सिंगल के लिए

कई किलोवाट। सहायक सर्किट एक चिंगारी बनाता है जो कई आयन उत्पन्न करता है, और फिर चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से आयनित गैस में एक मजबूत रिंग करंट को प्रेरित करता है। परिणामी प्लाज्मा कई दसियों हज़ार डिग्री केल्विन तक गर्म होता है, जो उस तापमान से बहुत अधिक है जिस पर क्वार्ट्ज ग्लास नरम होता है। जाहिर है, स्रोत को आत्म-विनाश से बचाने के लिए एक रास्ता खोजना आवश्यक है, जो कि कूलर के रूप में कार्य करने वाले आर्गन करंट की मदद से प्राप्त किया जाता है। आर्गन को बाहरी ट्यूब से उच्च गति (चित्र 9-6) पर स्पर्शरेखा से खिलाया जाता है, जबकि एक भंवर प्रवाह (आंकड़ा में दिखाया गया है) बनता है, और तापमान कम हो जाता है। गर्म प्लाज्मा दीवारों से कुछ दूरी पर टॉरॉयड के रूप में स्थिर हो जाता है, जो ओवरहीटिंग को भी रोकता है। नमूना एक छिटकानेवाला (आकृति में नहीं दिखाया गया है) में छिड़का जाता है और एक धीमी आर्गन धारा द्वारा केंद्र (पाई में छेद तक) तक ले जाया जाता है। यहां यह 7000 K तक की तापीय चालकता और विकिरण के कारण गर्म होता है और पूरी तरह से परमाणु और उत्तेजित होता है। आयनीकरण के कारण निर्धारित परमाणुओं का नुकसान प्लाज्मा एएएस में कठिनाइयों का एक स्रोत है) आईसीपी स्पेक्ट्रोस्कोपी में अधिक आसानी से आयनित आर्गन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाता है।

उत्प्रेरक मोतियों के बीच चैनलों के माध्यम से गैस मिश्रण बहता है। इस मामले में, कणों और प्रवाह के बीच गर्मी और द्रव्यमान स्थानांतरण होता है। प्रवाह के मूल में, द्रव्यमान और ताप विनिमय मुख्य रूप से संवहन द्वारा किया जाता है, क्योंकि प्रवाह आमतौर पर अशांत होता है। सतह के पास एक लामिना की सीमा परत होती है जिसमें ग्रेन्युल की सतह पर गैस का वेग शून्य हो जाता है। सतह पर सामान्य दिशा में इसके माध्यम से अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया उत्पादों का परिवहन आणविक प्रसार और तापीय चालकता द्वारा गर्मी द्वारा किया जाता है। गर्मी हस्तांतरण कण से कण तक संपर्क सतह और भागों के बीच विकिरण के माध्यम से गर्मी चालन के माध्यम से भी हो सकता है।

गर्मी हस्तांतरण तीन प्रकार के होते हैं: तापीय चालकता, संवहन और तापीय विकिरण। तापीय चालकता विभिन्न तापमानों वाले कणों के बीच सीधे संपर्क द्वारा गर्मी हस्तांतरण की घटना है। इस प्रकार में ठोस पदार्थों में ऊष्मा का स्थानांतरण शामिल है, उदाहरण के लिए, तंत्र की दीवार के माध्यम से। संवहन तरल या गैस कणों के मिश्रण, मिश्रण और उन्हें एक साथ मिलाकर गर्मी हस्तांतरण की घटना है। विकिरण के माध्यम से हीट एक्सचेंज भी किया जा सकता है - विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में प्रकाश की तरह ऊर्जा का हस्तांतरण।

ईंधन के दहन (गैसीकरण) प्रक्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका ठोस और गैस चरणों के पारस्परिक आंदोलन की दिशा द्वारा निभाई जाती है। गैस और ईंधन प्रवाह, प्रत्यक्ष-प्रवाह और प्रति-प्रवाह की आवाजाही को व्यवस्थित करने के लिए दो ज्ञात योजनाएं हैं। गैस और ईंधन प्रवाह की प्रत्यक्ष-प्रवाह योजना में, गर्म गैसों की भागीदारी के बिना और मुख्य रूप से गर्मी चालन और विकिरण द्वारा दहन क्षेत्र से गर्मी के हस्तांतरण के माध्यम से, अभिकर्मकों की थर्मल तैयारी कम तीव्रता से होती है। काउंटर-फायर योजना में, ईंधन का अधिक विश्वसनीय प्रज्वलन प्राप्त किया जाता है, क्योंकि इसे गर्म करने के लिए गर्मी का हस्तांतरण गर्म गैसों से संवहन और गर्म सतहों से तापीय चालकता द्वारा किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि छितरी हुई सामग्री के संबंध में, तापीय चालकता शब्द का उपयोग केवल सशर्त रूप से किया जा सकता है, यदि इस अवधारणा से हमारा मतलब न केवल प्रवाहकीय गर्मी हस्तांतरण (यानी, उचित तापीय चालकता) है, बल्कि संवहन और विकिरण के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण भी है। इस प्रकार, छितरी हुई मीडिया के लिए निर्धारित तापीय चालकता गुणांक फूरियर समीकरण में दसचालकता गुणांक के बराबर एक निश्चित मात्रा है, यदि सामान्य तौर पर यह समीकरण दी गई शर्तों के तहत लागू होता है (यानी, यदि सूचीबद्ध तंत्र के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया इस समीकरण द्वारा पर्याप्त रूप से सटीक रूप से वर्णित किया जा सकता है) ... इसलिए, इस मान को तापीय चालकता के समतुल्य गुणांक (अनुभाग II और अन्य देखें) कहना अधिक सही है। हालांकि, इसे ध्यान में रखते हुए, हम संक्षिप्तता के लिए आम तौर पर स्वीकृत शब्द तापीय चालकता रखेंगे।

इन शोधकर्ताओं ने अपने डेटा की तुलना कण समुच्चय की प्रभावी तापीय चालकता के लिए एक अभिव्यक्ति के साथ की। वे कहते हैं, मेयर की तरह, कि किसी भी सतह के माध्यम से प्रभावी तापीय चालकता, उनमें से प्रत्येक द्वारा कवर की गई सतह के हिस्से के संबंध में हवा और ईंधन की औसत तापीय चालकता के बराबर है, और समतुल्य तापीय चालकता विकिरण से प्राप्त की जाती है voids के माध्यम से एक काला शरीर। इस समीकरण के माध्यम से, उनके द्वारा अनुमत कुछ सरलीकरण के साथ, मेयर ईंधन की वास्तविक तापीय चालकता, voids की मात्रा, टोन परत में तापमान और के संदर्भ में ईंधन परत की प्रभावी तापीय चालकता को व्यक्त करने में सक्षम था। सबसे बड़े कणों का व्यास। रिक्तियों को भरने वाली गैस की टेनलॉइड सामग्री को इसके विभिन्न भागों के विश्लेषण डेटा में शामिल किया गया है और इसका सीधे पता नहीं लगाया जा सकता है। इस अभिव्यक्ति द्वारा प्राप्त परिमाण के क्रम के एक संकेतक के रूप में, कोक परत की प्रभावी तापीय चालकता 815 ° के तापमान पर 50% की शून्य मात्रा के साथ और 2.54 C / I के दाने के आकार की ऊपरी सीमा के साथ, जो थी 0.00414 के बराबर निर्धारित किया गया है, दिया गया है। ईंधन की वास्तविक तापीय चालकता प्रभावी की इतनी छोटी (लगभग 5%) है कि पूरी परत की प्रभावी तापीय चालकता उपयोग किए गए ईंधन से काफी हद तक स्वतंत्र है।

सामान्य प्रावधान। प्रौद्योगिकी में, गर्मी हस्तांतरण के ऐसे मामलों से निपटने के लिए अक्सर आवश्यक होता है जब परिवेश का तापमान सेट होता है, न कि दीवार की सतह का तापमान। तापीय चालकता और तापीय विकिरण की तुलना में, आसपास के तरल या गैसीय माध्यम से दीवार की सतह तक संवहन द्वारा गर्मी का स्थानांतरण बहुत अधिक जटिल और अध्ययन की जाने वाली प्रक्रिया से बहुत दूर है। जब ऊष्मा किसी ठोस से तरल या गैस में जाती है, तो तापीय चालकता के कारण ऊष्मा स्थानांतरण, संवहन के कारण ऊष्मा हस्तांतरण की तुलना में परिमाण में पृष्ठभूमि में घट जाता है। उत्तरार्द्ध में यह तथ्य शामिल है कि दीवार से सटे तरल या गैस की एक चलती परत में, इस परत में मौजूद प्रवाह के कारण, हर कोई दीवार के संपर्क में आता है। समय नया। और नए कण, जो इस प्रकार या तो गर्मी को अपने साथ ले जाते हैं, या उस दीवार को दे देते हैं जिसके साथ वे संपर्क में आते हैं। ऐसा संवहनी परिवहन

एक ज्ञात तापमान से पहले और बर्नर के स्थान पर रखा गया। इस प्रकार, लौ की वर्णक्रमीय चमक का मूल्य प्राप्त करना संभव था, और इसलिए, किरचॉफ के नियम के अनुसार, लौ के तापमान के समान तापमान पर एक काले शरीर की वर्णक्रमीय चमक भी। इस तापमान की तुलना लौ के तापमान से की गई, जिसे निम्नानुसार मापा गया, लौ के बाहर रखा गया एक पतला प्लैटिनम-रोडियम तार, एक करंट पास करके गर्म किया गया, और इसके विकिरण की ऊर्जा को विभिन्न तापमानों पर एक थर्मल कॉलम से मापा गया। उत्तरार्द्ध का माप एक ऑप्टिकल पाइरोमीटर के माध्यम से किया गया था। इसके आधार पर, विकिरण ऊर्जा का एक वक्र (वायर व्यास के वाट प्रति सेंटीमीटर में) तापमान के एक फलन के रूप में प्लॉट किया गया था। फिर तार को लौ में डाला गया, और इसका तापमान के लिए मापा गया विभिन्न मात्राउसे सूचित किया विद्युत ऊर्जा... इससे, तापमान के एक फलन के रूप में ऊर्जा के प्रवाह (वायर की लंबाई के वाट प्रति सेंटीमीटर में) को व्यक्त करते हुए एक और वक्र प्लॉट किया गया था। एक निश्चित तापमान मान के लिए, ये वक्र प्रतिच्छेद करते हैं। तार के उत्सर्जन के लिए लौ व्यावहारिक रूप से पारदर्शी है। यह लौ के अवरक्त अवशोषण बैंड के क्षेत्र में तार की अपेक्षाकृत कम उत्सर्जन से निम्नानुसार है, और, i jro के अलावा, प्रत्यक्ष प्रयोग द्वारा इसकी पुष्टि की गई थी। अतः इस तापमान पर बाजरे द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा संचरित विद्युत ऊर्जा के मान के बराबर होती है। यह केवल तभी हो सकता है जब ऊर्जा नष्ट न हो और ऊष्मा चालन या संवहन द्वारा तार में स्थानांतरित न हो, अर्थात। यदि तार का तापमान और गैस की लौ समान है। इसलिए, प्रतिच्छेदन बिंदु गैस की लौ का तापमान निर्धारित करता है।

बूंद वाष्पीकरण पर ठंडा हो जाता है। तापीय चालकता और प्रसार की घटना के बीच सादृश्य को देखते हुए (संवहन और विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण की उपेक्षा करना, एक गैसीय माध्यम की तापीय चालकता R के गुणांक को तापमान और वाष्प सांद्रता से स्वतंत्र मानते हुए, अर्थात, l = onst मानते हुए), हम एक गोलाकार बूंद के आसपास स्थिर तापमान वितरण के लिए समीकरण (4.3) के समान लिख सकते हैं

मुरौर ने पूर्ण मात्रात्मक सिद्धांत नहीं दिया, बल्कि परिणामों को संबंधित किया एक लंबी संख्यादहन प्रक्रिया की गुणात्मक तस्वीर के साथ प्रयोग। दहनशील गैस मिश्रण का निर्माण करने वाले ईंधन की सतह के अपघटन को दहन दर निर्धारित करने वाले चरण के रूप में माना जाता है, और दबाव, प्रारंभिक तापमान, लौ तापमान, विस्फोट की गर्मी और विकिरण जैसे मापदंडों की व्याख्या की जाती है जैसे कि वे इस प्रारंभिक अपघटन को प्रभावित करते हैं। . लौ से ईंधन की सतह तक ऊर्जा का स्थानांतरण ऊष्मा चालन की प्रक्रिया के माध्यम से होता है, जिसकी गति दबाव के समानुपाती होती है, और विकिरण प्रक्रिया, जो दबाव पर निर्भर नहीं करती है। यह जलने की दर के लिए निम्नलिखित कानून देता है