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화재로 가열되는 냄비의 금속 손잡이를 이미 잡은 경우 열이 많이 전달되는 것을 경험했습니다. 한 물체에서 다른 물체로 열이 전달되는 네 가지 방법, 즉 전도, 복사, 대류 및 이류가 있습니다. 열은 거의 항상 온도가 가장 높은 물체에서 최저 온도로 흐르고 프로세스 중에 내부 에너지가 바뀝니다. 대류와 이류의 주요 차이점은 교환의 방향입니다.
주전자는 가스 및 유체 시스템에서 대류 열전달의 한 예입니다 (Thinkstock / Comstock / Getty 이미지)
대류 열전달
대류 열전달은 매체에서 입자의 움직임을 통한 열 전달을 포함합니다. 이 매체는 움직일 수있는 가스 또는 액체이어야합니다. 대류는 항상 수직면에서 열을 전달하며,이 운동은 매질의 밀도 및 부력의 변화에 의해 유발됩니다. 가열 된 입자가 팽창하여 밀도가 감소합니다. 이 입자들은 주변의 입자들보다 역동적으로되어 상승하게됩니다. 열이 올라감에 따라 열은 그 위의 더 차가운 부분으로 전달됩니다.
대류의 예
대류 열 전달은 물이 가열 될 때 발생합니다. 열원 옆에있는 물 분자가 팽창합니다. 이 팽창은 밀도를 감소시키고 상승하기 시작합니다. 이것은 냄비에 물이 끓이는 이유입니다. 분위기는 또한 대류에 의한 열전달의 예를 제공합니다. 공기 패키지가 태양 에너지 - 열에 의한 열 전달 -에 의해 가열 될 때, 공기 패키지가 팽창하여 밀도가 감소합니다. 이것은 부력을 증가시키고 대기에서 상승하게합니다. 이것은 공기의 수직 흐름으로 불안정한 분위기를 만들어냅니다.
이류 열전달
열 이동은 수평면에 한정되기 때문에 이류 열전달은 대류와는 다르다. 이러한 유형의 이동은 밀도의 변화에 의해 공급되지 않지만, 입자를 매체로부터 제거하기 위해 바람이나 기류와 같은 외력을 필요로합니다. 입자가 따뜻하거나 차가워지는 시스템에서 입자가 수평으로 이동함에 따라 열이 전달됩니다.
이류의 예
이류 열 전달의 주된 예는 날씨 전선의 움직임이다. 이 앞면은 차가운 바람이나 뜨거운 공기가 표면의 바람을 통해 수평으로 이동하는 질량을 나타냅니다. 이러한 기단이 공기가 더 따뜻하거나 차가워지면 열이 시스템간에 교환됩니다. 해류는 이류에 의한 열전달의 또 다른 예입니다. 수직 대신에, 전류는 뜨거운 물이나 찬물을 수평 방향으로 이동시킵니다. 이 물이 더 따뜻하거나 차가운 물의 영역과 상호 작용할 때 열이 그들 사이에서 교환됩니다.
기타 유형의 열 전달
열전달의 나머지 유형은 전도 및 복사입니다. 한 물체에서 다른 물체로의 열 전달을 통한 이동은 움직임없이 이루어진다. 한 분자에서 다른 분자로 열이 전달됩니다. 이 유형의 열전달은 고형물에서만 발생합니다. 뜨거운 냄비의 손잡이가 그 예입니다. 복사열을 통한 열 전달에는 전자기파에 의한 열 전달이 포함됩니다. 방사선의 예는 햇빛입니다. 파도가 다른 입자에 부딪 칠 때, 그들은 진동하거나 가열하기 시작합니다.