یکی از مباحث مهم فیزیک، بررسی روش‌های انتقال حرارت است. این دانش کمک می‌کند تا انواع انتقال حرارت را شناسایی کرده و بتوان از آن در مواردی مانند تولید انواع عایق، ساندویچ پانل و یا سوله‌ها و ساختمان‌های پیشرفته استفاده کرد.
با این وجود لازم است بدانید که تنها این دانش اهمیت ندارد؛ بلکه تولید محصولات با اتکا به این دانش است که می‌تواند کمک کند تا از اتلاف انرژی بیش از حد جلوگیری شود.
| نوع انتقال حرارتی | توضیح |
| انتقال حرارتی تابشی | انتقال حرارتی از طریق امواج elecromagnetic مانند نور خورشید.
|
| انتقال حرارتی رسانشی | انتقال حرارتی از طریق ماده مثل فلزات و مایعات.
|
| انتقال حرارتی جابجایی | انتقال حرارتی از طریق جابجایی مایعات و گازها به وسیله جریان ورقه‌ای.
|
انتقال حرارت و انواع آن
انتقال حرارت چیست؟ در علم فیزیک، به مکانیسمی انتقال حرارت گفته می‌شود که به واسطه آن انرژی حرارتی یا همان گرمایی از یک مکان به مکان دیگر منتقل شود. این مکانیسم را می‌توان در اشکال مختلفی ایجاد کرد و انواع انتقال حرارت را به وجود آورد که به اشکال مختلف خود را نمایش می‌دهند. آنچه در ادامه می‌خوانید شامل تنوع در انتقال حرارت است:
انواع انتقال حرارت به شیوه همرفت
یکی از انواع انتقال حرارت که در میان گازها و مایعات رخ می‌دهد شیوه همرفت یا جابه‌جایی است. انتقال حرارت به شیوه همرفت یا Convection به دو نوع انجام می‌شود. یکی از این دو شیوه اجباری است که در آن از یک نیروی بیرونی برای این انتقال می‌توان کمک گرفت. به عنوان مثال پمپ‌ها، فن‌ها یا حتی باد می‌توانند باعث انتقال حرارت به این روش شوند.
در مقابل شیوه آزاد است که هیچ عامل بیرونی باعث این انتقال حرارت نمی‌شود؛ بلکه تنها نیروی شناوری این انتقال را انجام می‌دهد که تنها به دلیل اختلاف دما ایجاد شده است. در این شیوه ابتدا دمای گاز افزایش یافته و در نتیجه چگالی آن کم می‌شود، این کاهش چگالی گاز را افزایش می‌دهد و در نتیجه جابه‌جایی رخ می‌دهد. به عبارت ساده‌تر می‌توان گفت که انتقال دما وقتی به وسیله حرکت مولکولها از یک نقطه به نقطه دیگر انجام شود، همرفت اتفاق افتاده است.
انتقال حرارت به شیوه رسانایی
زمانی که انواع انتقال حرارت در میان اجسام جامعه رخ دهد دیگر روش همرفت کاربرد ندارد و روش رسانش باعث این انتقال می‌شود. این روش بیشتر در میان کوره‌ها و دیگ‌ها کاربرد دارد. اجسام جامد زمانی که گرم می‌شوند سرعت مولکول‌هایشان افزایش پیدا می‌کند. این مولکولها به مولکول‌های اطراف برخورد کرده و این حرکت گسترش پیدا می‌کند. همین روش باعث می‌شود تا گرما و حرارت گسترش پیدا کرده و منتقل شود. مایعات نیز به این ترتیب می‌توانند حرارت را منتقل کنند.
برای استعلام قیمت و مشاوره تخصصی پیش از خرید با کارشناسان فروش تماس بگیرید.
انتقال حرارت تشعشع
این روش که به انتقال به شیوه تابش هم معروف است نیاز به هیچ ماده به عنوان واسطه ندارد و با حرکتی نظیر امواج نور رخ می‌دهد. انرژی گرمایی که از خورشید به زمین منتقل می‌شود به این شیوه انجام می‌شود. این امواج ممکن است دیده شده یا قابل رویت نباشند؛ اما به سه بخش تقسیم می‌شوند. بخشی عبور کرده، بخشی منعکس و قسمتی جذب می‌شود. هر جسمی که روشن‌تر یا شفاف باشد، انعکاس بیشتری دارد؛ اما اجسام با رنگ تیره بیشتر آن را جذب می‌کنند.
چرا انتقال حرارت و انواع آن اهمیت دارد؟
اگر بدانید انتقال حرارت چگونه رخ می‌دهد می‌توانید آن را به خوبی کنترل کنید. به عنوان مثال وقتی بدانید که می‌توان با کمک انعکاس میزان جذب را در روش انتقال حرارت به شیوه تشعشع محدود کرد، پس می‌توانید از آن به عنوان عاملی مهم در عایق ساختمانی استفاده کنید. به عبارت ساده‌تر این یک فاکتور مهم در کاربردهای عایق ساختمانی است.
انتقال حرارت و مهندسی حرارتی
یکی از رشته‌های بسیار مهم که می‌تواند به ساخت‌وساز کمک شایانی کند، مهندسی حرارتی است. در این روش رسانش، همرفت و تشعشع بررسی شده و تاثیر و کاربرد آن را مشخص می‌کنند. به عنوان مثال از این شیوه برای بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی کمک می‌گیرند. به همین دلیل عایق‌هایی مانند فوم عایق پشم سنگ تولید شده و در سوله‌ها یا خانه‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.
از طرف دیگر اطلاع از این موارد باعث می‌شود تا بتوان به بررسی مقاومت ساندویچ پانل در برابر دما، فشار و محیط پرداخت و لایه‌های آن را به نحوی طراحی کرد که بتواند به خوبی اشعه خورشید یا گرما را منعکس کرده و در نتیجه به عنوان یک عایق حرارتی خوب از آن بهره برد.
سخن پایانی
انتقال حرارت یکی از مباحث بسیار مهمی است که توانسته در علم روز دنیا به تولید محصولاتی کمک کند که به خوبی می‌توانند در اتلاف انرژی کمک کرده و سازگار با محیط زیست باشند. انواع انتقال حرارت، روش کاهش آن و کاربردهایی که در زندگی روزمره دارند راهگشای تولید عایق‌های حرارتی است.
