Compreender condução de calor e os fatores que o afetam
Condução
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Dê uma olhada na panela de metal na figura e seu metal HANDLE- o pote foi fervente por 15 minutos. Você gostaria de retirá-la do fogo, agarrando a alça sem uma luva de forno? Provavelmente não. O identificador é quente por causa da condução de calor através do metal alça.
No nível molecular, as moléculas perto da fonte de calor é aquecido e começa a vibrar mais rápido. Eles saltam fora moléculas próximas e levá-los a vibrar mais rápido. Que o aumento de salto é o que aquece uma substância.
Video: Propagação de calor: Condução, convecção e radiação
Você tem que tomar diferentes propriedades dos objetos em conta quando se pretende examinar a condução que ocorre. Se você tem uma barra de aço, por exemplo, você tem que considerar área transversal do bar e comprimento, juntamente com a temperatura em diferentes partes do bar.
Video: Física: Calorimetria - Processos de transmissão de calor
Olhe na segunda figura, em que uma barra de aço está a ser aquecida em uma extremidade e o calor está viajando por condução para o outro lado. você pode descobrir a energia térmica transferida? Sem problemas.
Aqui estão os fatores que afetam a taxa de condução:
diferença de temperatura. Quanto maior for a diferença de temperatura entre as duas extremidades da barra, maior será a taxa de transferência de energia térmica, de modo que mais calor é transferido. O calor, Q, é proporcional à diferença de temperatura:
Video: Condução, convecção e Irradiação
Área de secção transversal. Uma barra de duas vezes mais larga conduz a duas vezes a quantidade de calor. Em geral, a quantidade de calor conduzido, Q, é proporcional à área de secção transversal, UMA, como isso:
Comprimento (calor distância deve viajar). Quanto maior a barra, menos calor que irá torná-lo todo o caminho. Por isso, o calor conduzido é inversamente proporcional ao comprimento da barra, eu:
Tempo. A quantidade de calor transferido, Q, depende da quantidade de tempo que passa, t - o dobro do tempo, o dobro do calor. Veja como você expressar essa idéia matematicamente:
Agora você pode colocar as variáveis em conjunto, utilizando k como uma constante de proporcionalidade que é ainda a ser determinado.
Video: Lei de Fourier - Condução do Calor
Aqui está a equação para a transferência de calor por condução através de um material:
Esta equação representa a quantidade de calor transferido por condução de uma determinada quantidade de tempo, t, abaixo de um comprimento eu, em que a área de secção transversal é UMA. Aqui, k é o material de condutividade térmica, medido em joules por segundo contadores de graus Celsius, ou
