열전달은 물체 가열 및 냉각의 간단한 프로세스에서 열 물리학의 고급 열역학적 개념에 이르기까지 광범위한 기능을 포함하는 필드를 차지합니다. 여름에 음료가 어떻게 식든지 또는 열이 태양에서 지구로 어떻게 이동하는지 이해하려면 이러한 기본 열 전달 원리를 기본 수준으로 파악해야합니다.
열역학 제 2 법칙
열역학의 제 2 법칙에 따르면 열은 더 높은 온도의 물체에서 더 낮은 온도의 물체로 전달된다고합니다. 더 높은 에너지 원자 (따라서 더 높은 온도)는 평형 (열 평형이라고 함)을 유지하기 위해 낮은 에너지 원자 (낮은 온도)를 향해 이동합니다. 물체가 다른 물체 나 주변과 다른 온도에있을 때이 원칙을 유지하기 위해 열 전달이 발생합니다.
전도에 의한 열 전달
물질의 입자가 직접 접촉하는 경우, 열 전달을 통해 열 전달이 전도됩니다. 더 높은 에너지의 인접한 원자는 서로 진동하여 더 높은 에너지를 낮은 에너지로 전달하거나 온도가 낮은 온도로 전달됩니다. 즉, 더 높은 강도 및 더 높은 열의 원자가 진동하여 전자를 강도가 낮고 열이 낮은 영역으로 이동시킵니다. 유체와 가스는 고체 (금속이 가장 좋은 도체)보다 전도성이 떨어집니다. 덜 밀도가 높기 때문에 원자 사이에 더 먼 거리가 있음을 의미합니다.
대류 열전달
대류는 표면과 액체 또는 가스 사이의 열 전달을 설명합니다. 유체 또는 가스가 더 빨리 이동함에 따라 대류 열 전달이 증가합니다. 두 가지 유형의 대류는 자연 대류와 강제 대류입니다. 자연 대류에서, 유체 운동은 유체의 뜨거운 원자에서 발생하며, 여기서 뜨거운 원자는 공기의 냉각기 원자쪽으로 위쪽으로 이동합니다. 유체는 중력의 영향으로 움직입니다. 이것의 예로는 담배 연기의 상승 구름 또는 위쪽으로 올라가는 자동차의 후드에서 열이 있습니다. 강제 대류에서 유체는 팬이나 펌프 또는 다른 외부 소스에 의해 표면 위로 이동해야합니다.
열 전달 및 방사선
방사선 (열 방사선과 혼동되지 않음)은 빈 공간을 통한 열을 전달하는 것을 말합니다. 이러한 형태의 열 전달은 중간 매체없이 발생합니다. 방사선은 완벽한 진공 상태를 통해서도 작동합니다. 예를 들어, 태양의 에너지는 열이 지구를 따뜻하게하기 전에 공간의 진공 청소기를 여행합니다.
열전달은 화학 또는 기계 공학 커리큘럼과 같은 관련 과목에서 교육의 필수 부분을 형성합니다. 제조 및 HVAC (가열, 환기 및 공기 냉각)는 열역학 및 열 전달 원리에 크게 의존하는 산업의 예입니다. 열 전달을 다루는 더 높은 교육 분야입니다.
