Heat transfer/th

กระบวนการ ถ่ายเทความร้อนมี 3 ประเภทที่แตกต่างกัน

1. การนำไฟฟ้า
2. ) การพาความร้อน
3. รังสี

• การนำความร้อนเกิดขึ้นเมื่อพลังงานถูกถ่ายโอนโดยการชนกันของโมเลกุล เช่น การไหลของความร้อนจากส่วนที่ร้อนกว่าของร่างกายไปยังส่วนที่เย็นกว่า หรืออาจถ่ายโอนผ่านวัตถุสองชิ้นได้ ตราบใดที่วัตถุทั้งสองสัมผัสกันและมีอุณหภูมิแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หม้อน้ำบนเตา เตาจะร้อนและนำพลังงานไปยังด้านข้างของหม้อน้ำที่สัมผัสอยู่ การนำความร้อนเกิดขึ้นภายในวัสดุที่เป็นของแข็ง (เช่น ด้านนอกของ ท่อ โลหะที่บรรจุไอน้ำหรือน้ำร้อนจะรู้สึกร้อนเพราะพลังงานความร้อนถูกนำผ่านโลหะที่เป็นของแข็ง) เราอาจนึกภาพการนำความร้อนได้เหมือนกับการที่น้ำซึมเข้าไปในฟองน้ำ

• การพาความร้อนเกิดขึ้นเมื่อพลังงานถูกถ่ายโอนโดยการเคลื่อนที่ของสสาร การพาความร้อนเกิดขึ้นได้ทั้งในของเหลวและก๊าซ กล่าวคือ อากาศร้อนจะลอยขึ้น และอากาศเย็นจะลดระดับลง การพาความร้อนเป็นสิ่งที่ควบคุมสภาพอากาศของเรา เราสามารถมองเห็นภาพการพาความร้อนได้เหมือนกับการเคลื่อนที่ของควัน ซึ่งการเคลื่อนที่ของควันนั้นเป็นผลมาจากการพาความร้อนของกระแสอากาศร้อนนั่นเอง

• การแผ่รังสีเกิดขึ้นเมื่อพลังงานถูกถ่ายโอนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น วิธีที่ดวงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่โลก การแผ่รังสีสามารถจินตนาการได้ว่าเหมือนกับแสงที่ส่องออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง

สมการพื้นฐาน

Q = mc(T _f - T _i ) โดยที่ Q คือความร้อน, m คือมวล, c คือความร้อนจำเพาะ และ T คืออุณหภูมิ

จากมุมมองทางฟิสิกส์แล้ว "ความเย็น" นั้นไม่มีอยู่จริง มันเป็นเพียงการไม่มีความร้อนในบริเวณนั้น (หรือมีความร้อนน้อยกว่าในบริเวณหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกบริเวณที่เรามองว่าอุ่นกว่า)

หลักการนี้คล้ายคลึงกับที่ว่า "ความมืด" นั้น "ไม่ได้มีอยู่จริง" แต่เป็นเพียงการไม่มีแสง หากเราต้องการทำให้บริเวณใดมืดลง เราสามารถป้องกันไม่ให้แสงส่องเข้ามาได้ แต่เราไม่สามารถ "เพิ่มความมืด" เข้าไปได้ เช่นเดียวกับหากเราต้องการทำให้บริเวณใดเย็นลง เราสามารถระบายความร้อนออกไปได้ แต่ในทางเทคนิคแล้วเราไม่สามารถ "เพิ่มความเย็น" ได้ การเพิ่มวัสดุที่เย็น (เช่น การใส่น้ำแข็งลงในเครื่องดื่ม) จะช่วยดูดซับและปรับสมดุลความร้อนที่มีอยู่แล้วในวัสดุนั้น

โดยธรรมชาติแล้ว ความร้อนมักจะถ่ายเทจากวัสดุที่ร้อนกว่าไปยังวัสดุที่เย็นกว่า ความร้อนจะไม่ถ่ายเทจากวัสดุที่เย็นกว่าไปยังวัสดุที่ร้อนกว่าโดยธรรมชาติ ดังนั้น หากเราต้องการถ่ายเทความร้อนจากบริเวณที่เย็นกว่าไปยังบริเวณที่ร้อนกว่า เราต้องกระทำการใดๆ เพื่อทำให้ "ปลายทาง" เย็นกว่าแหล่งกำเนิดความร้อน ตัวอย่างเช่น ในตู้เย็น การอัดก๊าซทำความเย็นจะทำให้มันร้อนขึ้น การทำให้เย็นลงโดยใช้หม้อน้ำภายนอกจะเปลี่ยนมันให้เป็นของเหลว จากนั้นของเหลวนั้นสามารถขยายตัวในตัวตู้เย็นจนเย็นลงมาก ทำให้ตู้เย็นเย็นลงได้

สิ่งที่เรามองว่า "เย็น" หรือ "หนาว" นั้นมีพลังงานความร้อนน้อยกว่าสิ่งอื่น ๆ ที่เรามองว่าอุ่นกว่าหรือร้อนกว่า แต่ทุกวัสดุที่มีอุณหภูมิสูงกว่า "ศูนย์สัมบูรณ์" ^{(W) นั้น}ล้วนมีพลังงานความร้อนอยู่บ้าง

นี่คือหลักการทำงานของปั๊มความร้อน : ความร้อนถูกเคลื่อนย้ายจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่ง หากความร้อนถูกถ่ายเทไปยังพื้นที่ใด พื้นที่นั้นจะอุ่นขึ้น และเรากล่าวว่าปั๊มความร้อนกำลังถูกใช้เพื่อทำความร้อน หากความร้อนถูกถ่ายเทออกจากพื้นที่ใด (ลดปริมาณพลังงานความร้อนในพื้นที่นั้น) พื้นที่นั้นจะเย็นลง และเรากล่าวว่าปั๊มความร้อนกำลังถูกใช้เพื่อทำความเย็น (เช่น ในการทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ )

ฉนวนกันความร้อนชนิดต่างๆ มักมีประโยชน์ในการป้องกันการถ่ายเทความร้อนที่ไม่พึงประสงค์

ลิงก์ภายนอก

• วิกิพีเดีย:การถ่ายเทความร้อน