Drei Arten von Wärmeübertragungen

Drei Arten von Wärmeübertragungen

Die Wärmeübertragung nimmt ein Gebiet ein, das eine breite Palette von Funktionen umfasst, von den einfachen Prozessen des Erhitzens und Kühlens von Objekten bis zu fortschrittlichen thermodynamischen Konzepten in der Thermophysik. Um zu verstehen, wie sich ein Getränk im Sommer abkühlt oder wie Wärme von der Sonne zur Erde strömt, müssen Sie diese Grundprinzipien der Wärmeübertragung auf einer fundamentalen Ebene erfassen.

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Wärme von einem Gegenstand höherer Temperatur auf den einer niedrigeren Temperatur übertragen wird. Die Atome höherer Energie (und somit die höhere Temperatur) bewegen sich zu den Atomen niedrigerer Energie (niedrigere Temperatur), um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten (bekannt als thermisches Gleichgewicht). Die Wärmeübertragung erfolgt, um dieses Prinzip beizubehalten, wenn ein Objekt eine andere Temperatur hat als ein anderes Objekt oder seine Umgebung.

Wärmeübertragung durch Leitung

Wenn Materieteilchen in direktem Kontakt stehen, wird Wärme durch Wärmeleitung übertragen. Die benachbarten Atome höherer Energie schwingen gegeneinander, wodurch die höhere Energie auf die niedrigere Energie oder die höhere Temperatur auf die niedrigere Temperatur übertragen wird. Das heißt, Atome mit höherer Intensität und höherer Wärme werden vibrieren, wodurch die Elektronen in Bereiche geringerer Intensität und niedrigerer Wärme bewegt werden. Fluide und Gase sind weniger leitfähig als Feststoffe (Metalle sind die besten Leiter) aufgrund der Tatsache, dass sie weniger dicht sind, was bedeutet, dass es einen größeren Abstand zwischen Atomen gibt.

Konvektionswärmeübertragung

Konvektion beschreibt die Wärmeübertragung zwischen einer Oberfläche und einer Flüssigkeit oder einem Gas in Bewegung. Wenn sich das Fluid oder Gas schneller bewegt, erhöht sich die konvektive Wärmeübertragung. Zwei Arten von Konvektion sind natürliche Konvektion und erzwungene Konvektion. Bei der natürlichen Konvektion entsteht die Fluidbewegung durch die heißen Atome in der Flüssigkeit, wobei die heißen Atome sich nach oben zu den kühleren Atomen in der Luft bewegen - die Flüssigkeit bewegt sich unter dem Einfluss der Schwerkraft. Beispiele dafür sind die aufsteigenden Wolken von Zigarettenrauch oder die Hitze von der Motorhaube eines Autos, das nach oben steigt. Bei erzwungener Konvektion wird die Flüssigkeit gezwungen, über die Oberfläche durch einen Ventilator oder eine Pumpe oder eine andere externe Quelle zu strömen.

Wärmeübertragung und Strahlung

Strahlung (nicht mit Wärmestrahlung zu verwechseln) bezieht sich auf die Übertragung von Wärme durch den leeren Raum. Diese Form der Wärmeübertragung tritt ohne ein dazwischenliegendes Medium auf; Strahlung funktioniert sogar in und durch ein perfektes Vakuum. Zum Beispiel, Energie von der Sonne reist durch das Vakuum des Weltraums, bevor die Übertragung von Wärme die Erde erwärmt.

Wärmeübertragung ist ein wesentlicher Bestandteil der Ausbildung in relevanten Fächern, wie im Lehrplan der Chemie oder des Maschinenbaus. Produktion und HLK (Heizung, Lüftung und Luftkühlung) sind Beispiele für Industrien, die stark auf Thermodynamik und Prinzipien der Wärmeübertragung angewiesen sind. Thermalwissenschaft und Thermophysik sind höhere Bildungsbereiche, die sich mit Wärmeübertragung beschäftigen.

Drei Arten von Wärmeübertragungen

FAQ - 💬

❓ Welche 3 Arten von Wärmeübertragung?

👉 Die 3 Arten der Wärmeübertragung

  1. Wärmestrahlung. Wärmestrahlen/Wärmewellen sind elektromagnetische Wellen in dem für das menschliche Auge nicht sichtbaren infrarotem Bereich. ...
  2. Wärmekonvektion. Bei der Wärmekonvektion ist die an dem Heizelement vorbeiströmende Luft der Wärmeträger. ...
  3. Wärmeleitung.

❓ Was sind Arten der Wärmeübertragung?

👉 Es gibt drei Arten von Wärmetransportvorgängen: Wärmeleitung durch mechanische Berührung, Konvektion, das Mitführen thermischer Energie in einem strömenden Medium, Wärmestrahlung, also elektromagnetische Wellen.Cached

❓ Was ist Wärmeübertragung einfach erklärt?

👉 Wärmeübertragung oder auch Wärmetransport beschreibt die Übertragung von Wärme von unterschiedlich warmen Systemen über ihre Systemgrenzen hinweg. Dabei überträgt sich die Wärme vom System der höheren Temperatur auf das System der niedrigeren Temperatur.

❓ Wie funktioniert die Wärmeübertragung?

👉 Bei der Wärmeleitung wandert die Energie von einem Ort höherer Temperatur durch makroskopisch in Ruhe befindliche Materie zu einem Ort niedrigerer Temperatur. Die Weitergabe der Energie erfolgt durch ungeordnete Teilchenstöße.

❓ Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitung Wärmeströmung und Wärmestrahlung?

👉 Bei der Wärmemitführung (Wärmeströmung, Konvektion) wandert die Energie von einem Ort höherer Temperatur mit der erwärmten Materie zu einem Ort niedrigerer Temperatur. Der Energietransport ist also - im Gegensatz zur Wärmeleitung und Wärmestrahlung - mit einem Transport von Materie verbunden.

❓ Was ist thermische Energieübertragung?

👉 Formen der EnergieübertragungThermische Energie wird bei einer Warmwasserheizung in Form von Wärme übertragen. Wird ein Auto beschleunigt, so wird Beschleunigungsarbeit verrichtet. Die kinetische Energie des Autos vergrößert sich. Beim Bremsen wird Reibungsarbeit verrichtet.

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