Provođenje toplote

Zdravko Mutin

Direktan protok toplote

Protok toplote može se odvijati na tri načina, ali uz to da se uvek poštuje drugi princip termodinamike – toplota uvek prelazi sa toplijeg na hladnije telo. Ova tvrdnja ne sme se shvatiti doslovce, naime toplota uvek prelazi i sa toplijeg na hladnije, ali i sa hladnijeg na toplije telo, s tim što je količina toplote koja prelazi sa toplijeg tela na hladnije veća od protoka toplote u suprotnom smeru, sve dok se temperature tela ne izjednače. U tom trenutku se postiže stanje termodinamičke ravnoteže, gde je protok toplote u oba smera isti, te se temperature tela ne menjaju.

Direktno provođenje toplote

U direktnom kontaktu molekula, prenosi se kinetička energija molekula sa onih koji imaju veću kinetičku energiju na molekule koji imaju manju kinetičku energiju. Gledano spolja vidimo da se toplota prenosi kroz telo, odnosno da direktno prelazi sa toplijeg na hladnije telo. Kada stavimo hladnu šerpu na vrelu ringlu, na mestu kontakta se prenosi kinetička energija sa bržih molekula (ringla) na sporije molekule (šerpa).

Radijacija

Svako zagrejano telo emituje višak energije u vidu elektromagnetnog zračenja. Talasna dužina emitovanog zračenja obrnuto je srazmerna temperaturi tela koje ga emituje. Što je telo hladnije talasna dužina emitovanog zračenja je veća. Temperaturama koje nas okružuju odgovara zračenje u domenu infracrvene svetlosti, te ga nazivamo toplotno zračenje. Kvracna grejalica se oslobađa viška toplote emitujući infracrveno (i crveno) zračenje, te se najbolji efekat grejanja postiže prilikom direktnog izlaganja zračenju. Zračenje je dominantni princip prenosa toplote u Svemiru, jer ne zahteva nikakvog posrednika, odnosno može se prenositi i kroz vakuum.

Konvekcija

Konvekcija je prenos toplote prenošenjem toplih masa fluida (gasovi i tečnosti) kroz regije u kojima je prisutna supstanca niže temperature. Ovakvo strujanje supstance osim materije prenosi i toplotu. Konvekcija je osnovni mehanizam transporta toplote u fluidima, te je dominantan način prenosa toplote u atmosferi i okeanima. Morske struje i vetrovi su posledica konvekcije.

Leave a Reply