راه های انتقال گرما
چرا وقتی که سر میلهای را در دست داریم و آن را وارد شعلههای آتش میکنیم، دستمان میسوزد؟
چرا کف پوش سرامیکی سردتر از کف پوش چوبی به نظر میرسد؟
چرا قسمت های فلزی یک صندلی از قسمت های چوبی یا پلاستیکی آن سردتر احساس میشود؟
چگونه یک بخاری روشن (در گوشه یک اتاق) میتواند کل اتاق را گرم کند؟
رسانایی : در انتقال گرما به این روش، ابتدا قسمتی از ماده گرم می شود، ملکول های آن قسمت جنبش بیشتری پیدا می کنند سپس به ملکول های مجاور برخورد کرده آن ها را نیز به حرکت در می آورند این کار در سرتاسر ماده ادامه می یابد تا این که ماده گرم می شود.
اگر قسمتی از یک میله ی آهنی راروی اجاق گاز قرار دهیم، بعد از مدتی خواهیم دید که انتهای دیگر آن نیز گرم شده است. گرما از طریق بدنه ی میله ی آهنی از انتهای داغ به انتهای سرد منتقل می شود.
شارش گرما از طریق ماده رسانش گرمایی نام دارد. فلزات رسانای خوبی برای گرما هستند و نافلزات رسانای ضعیف گرما هستند. ماهی تابه مسی گرما را به صورت یکنواخت و در تمام جهات در ته ماهی تابه پخش می کند، دسته پلاستیکی ماهی تابه نیز رسانای ضعیف گرماست و به عنوان عایق حرارتی نام گذاری شده است.
روش رسانایی در سه حالت ماده یکسان نیست . مواد جامد چون فاصله بین ملکولهایشان کمتر است گرما را سریعتر منتقل میکنند در مایعات میزان رسانایی از جامدات کمتر است ودر گازها که فاصله ملکولها از همه بیشتر است میزان رسانایی از همه کمتر است.
همه جامدات نیز به یک اندازه رسانایی ندارند فلزات بیشتر و نافلزات کمتر گرما را به این روش منتقل میکنند.
همرفت : در انتقال گرما به این روش، ملکول های ماده نیز ضمن انتقال گرما حرکت می کنند.
انتقال گرما از طریق همرفت فقط وقتی رخ می دهد که ماده سیال باشد (مایع یا گاز) تا در این مواد سیال بخش گرم ماده بتواند از بین بخش های سردتر بالا رود. سیال می بایستی از پایین گرما و یا از بالا سرد شود.

در منازل، بخاری نزدیک کف اتاق قرار دارد و این در حالی است که سرد کن یخچال های خانگی در قسمت بالای آن قرار دارند. امروزه فضای بین دیوارهای خانه را با اسفنج پر می کنند.
کلمن های مسافرتی معمولاً از اسفنج ساخته می شود. زیرا آزمایش های گوناگون نشان داده است که هوا رسانای ضعیف گرماست.
آن گاه اگر بتوانیم هوا را در جایی گیر بیندازیم، می توانیم مانع از انتقال همرفتی گرما شویم.
تابش : در این روش برخلاف دو روش قبل برای انتقال گرما نیاز به ماده نیست مانند گرمای خورشید که از فضای بدون ماده عبور کرده و به ما می رسد.
گرما از خورشید با عبور از فضای خلأ و تهی به زمین می رسد. هر جسم داغ، حتی بدن انسان از خود اشعه هایی گسیل می کند که این گسیل ها توسط اجسام سردتر جذب می شوند.
جالب است بدانید که گرمایی که از طریق تابش انتقال می یابد. روی خط مستقیم منتقل می شود.
برای همین است که وقتی در هوای باز مقابل آتش می نشینیم، صورت ما از گرمای انتقالی از طریق تابش سرخ می شود، در حالی که پشت ما سرد است.
توانایی جذب گرما از طریق تابش به رنگ سطح نیز بستگی دارد. جسم سیاه هر تابشی را با سرعت و با کارایی زیاد جذب می کند.
جسم سیاه هم چنین هنگامی که گرم است، یک تابنده ی عالی است. به همین خاطر است که پرده های خنک کننده موتور ها همواره به رنگ سیاه می باشد.
می توان با چندین آزمایش به این نتیجه رسید که جسم سفید نه جذب کننده ی خوبی است و نه تابش گر برای عایق بندی اتاق های زیر شیروانی از ورقه آلومینیومی استفاده می شود زیرا ورق آلومینیومی از تابش گرمای داخل به خارج در زمستان و از انتقال گرمای خارج به داخل در تابستان جلوگیری می کند.
میزان گرمای منتقل شده از روش تابش به دو عامل بستگی دارد : دمای جسم و رنگ ان
هرچه دمای یک جسم بیشتر باشد میزان گرمای تابش شده از ان بیشتر است واگر دمای ان کمتر باشد بیش از انکه گرما را تابش کند دریافت می کند.
رنگ نیز در میزان تابش اثر دارد اجسامی که سیاه هستند نسبت به سایر رنگها انرژی گرمایی بیشتری تابش می کنند و در عوض رنگ نقره ای از همه رنگ ها تابش کمتری دارد به همین دلیل است که بالن هایی که برای پروازهای طولانی مدت ساخته شده اند رنگ نقره ای دارند تا هوای گرم داخل بالن زود گرمای خود را منتقل نکند.
- ۹۲/۱۱/۲۵