skip to Main Content

مکانیزم های انتقال حرارت

– هلوو آقای هولمن. روزتون گود…

– سلام به شما و اعضای کانال کنکور وبسایت کمپدیا. وقت شما هم بخیر…

– خب آقای هولمن امروز قراره راجع به چه مبحثی گپ بزنیم؟

– امروز میخواهیم راجع به مکانیزم های انتقال حرارت حرف بزنیم…

– بسیار خُب… لطفا مکانیزم های انتقال حرارت را برشمارید…

– ما سه نوع مکانیزم در انتقال حرارت داریم: هدایتی، جابجایی و تشعشع

– مکانیزم انتقال حرارت هدایتی چیست و کجاها وجود دارد؟

– مکانیزم انتقال حرارت هدایتی به دلیل اختلاف دما بین دو مولکول مجاور رخ می­دهد و در جامدات، مایعات و گازها وجود دارد. اما اهمیت آن در جامدات بسیار بیشتر است. در این مکانیزم یک ضریبی تحت عنوان ضریب انتقال حرارت هدایتی که با k نشان می­دهیم وجود دارد.

– ضریب انتقال حرارت هدایتی در گازها و مایعات به چه عواملی بستگی دارد؟

– ضریب k در مایعات و گازها به دما و جرم مولکولی بستگی دارد. در گازها با افزایش دما، k زیاد می­شود ولی در مایعات کاهش می­یابد. همچنین با افزایش جرم مولکولی، k هم در مایعات و هم در گازها کم خواهد شد.

– ببخشید آقای هولمن، ممکنه بیشتر توضیح بدید…

– بله حتما… مکانیزم انتقال حرارت هدایتی در گازها وابسته به جنبش مولکولی است. هرچه جنبش مولکول­‌ها بیشتر باشد، سرعت انتقال حرارت از یک مولکول به مولکول دیگر سریع‌تر رخ می­دهد و این نشان از این است که ضریب انتقال حرارت هدایتی (k) زیاد شده است. اما در مایعات این مکانیزم وابسته به نیروی چسبندگی بین مولکول­‌ها است و هرچه نیروی چسبندگی بین مولکول­‌ها بیشتر باشد، k بیشتر است. با افزایش دما نیروی چسبندگی بین مایعات کاهش می­‌یابد و در نتیجه ضریب k نیز کاهش می­‌یابد.

– فشار در ضریب انتقال حرارت هدایتی گازها و مایعات نقشی دارد؟

– خیر… بطور کلی میتوان گفت ضریب انتقال حرارت هدایتی مستقل از فشار است بجز حوالی نقطه بحرانی آن ماده.

– ضریب انتقال حرارت هدایتی در جامدات به چه عواملی بستگی دارد؟

– این ضریب در جامدات نسبت به گازها و مایعات بسیار بیشتر است. در جامدات فلزی علت اصلی انتقال حرارت هدایتی، الکترون­‌های آزاد آن است. همچنین ساختار و ترتیب قرارگیری مولکول‌­ها نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است.

– اثر دما بر روی ضریب انتقال حرارت هدایتی جامدات به چه شکل است؟

– ضریب هدایت حرارتی در جامدات ممکن است با دما رابطه­ ی مستقیم، غیر مستقیم یا مستقل داشته باشد.

– عذر میخوام آقای هولمن جامدات انواع مختلفی دارند اعم از جامدات فلزی، آلیاژها و … آیا همه‌ی آنها ضریب انتقال حرارتشون بالاست؟

– همانطوری که گفتیم که علت اصلی بالا بودن ضریب انتقال حرارت هدایتی در جامدات وجود الکترون­‌های آزاد است. هرچه الکترون­‌های آزاد یک جامد بیشتر باشد آن جسم دارای ضریب انتقال حرارت هدایتی بالاتری­‌ست. بطور کلی میتوان ترتیب بزرگی k را برای انواع مختلف جامدات بصورت زیر نشان داد:

گازها < مایعات < جامدات غیرفلزی < آلیاژها < فلزات خالص < کریستال­‌های غیر فلزی

– در کنکور نیاز به حفظ کردن مقادیر k و ترتیب آنها هست؟

– معمولا خیر… ولی برای نمونه ترتیب زیر را حفظ باشید:

هوا < آب < شیشه < کروم-نیکل < نقره، مس < الماس، گرافیت

– چرا الماس یا گرافیت دارای k بیشتری نسبت به جامدات فلزی هست؟

– آرایش و نظم مولکول­‌ها در الماس و گرافیت علت بالا بودن ضریب انتقال حرارت هدایتی آن­ها نسبت به جامدات فلزی می­‌باشد.

– خب وقت امروز ما هم به پایان رسید آقای هولمن. صحبت‌­های پایانی شمارو میشنویم…

– ممنون از وقتی که میگذارید. نصیحت بنده به داوطلبان کنکور ارشد این است که مطالب خوب وبسایت شما رو دنبال کنند و همچنین برای کسب یه رتبه خوب بسیار تلاش کنند. خدانگه­دار…

– از شما هم ممنونیم آقای هولمن، خدانگه­دار…

 خواندن مبحث بعدی: ضریب نفوذ حرارتی

دیدگاه بگذارید

اولین نفری باشید که دیدگاه می‌گذارد

avatar
  خبر دار شدن  
از
VimeoTelegramInstagramYoutube
Back To Top