伝導、つまり熱伝達は、粒子の微視的衝突と物体内の電子の動きによって生じます。この熱伝達は通常、物質の 3 つの状態 (固体、液体、プラズマ) で行われます。
この記事では、伝導のトピックとそのタイプを探り、伝導の 2 つの主要なタイプについて詳しく説明します。ディスカッションには、絶対に見逃してはならないいくつかの重要な関連概念も含まれます!
伝導とは?
物理学では、伝導は、熱エネルギーをある場所から別の場所に移動させる 3 つの重要な現象の 1 つです。他の 2 つのプロセスは、放射と対流です。これらの 2 つのプロセスとは対照的に、伝導は、1 つの原子または分子から別の原子または分子への熱エネルギーの移動を指します。
これは通常、粒子が離れている気体よりも粒子が近くにある固体や液体で発生します。ただし、伝導プロセスが発生しても、分子の位置に大きな変化はありません。
さらに、伝導によるエネルギー移動の速度は、接触している物質間の差よりも比較的高いことに注意することも重要です。
伝導の種類の例には、鉄の棒の機能が含まれます。加熱された表面や火の上に数分間置くと、ハンドルの温度が上昇します。
この変化について何を推測しますか?
ここで実際に起こっていることは、鉄の棒の長さに沿った伝導により、熱が上の表面から下のハンドルに移動することです。このようにして、鉄棒の加熱が行われます。
過渡伝導または非定常伝導
用語自体から参照されるように、過渡的は非定常を意味します。したがって、体の温度が時間とともに変化し、表面温度の急激な変化がほとんどない場合、これは一種の伝導プロセスです。数回の間隔の後、通常、温度は平衡に達します (定常状態になります)。
この間、温度は時間とともに変化するため、身体は不安定または過渡的な状態にあります。このプロセスは、過渡伝導または非定常伝導と呼ばれるものです。
非定常伝導の概念に慣れたら、一定期間の物体と環境の間の総熱伝達を計算する式を見てみましょう。
Q =m Cp [Tf – Ti] で与えられます
非過渡伝導または定常伝導
非一時的な伝導は、前のセクションで説明したタイプの伝導の 1 つです。このプロセスは、上で説明したこととは正反対です。非一時的または定常状態の伝導は、時間の経過とともにすべての場所で温度に大きな変化がない場合に発生します。これは数学的に ∂t/∂τ =0 として表され、実用的なアプリケーションのほとんどが提供されます。
定常伝導の場合、温度のすべての偏導関数は 0 レベルまたはゼロ以外の値に保持されますが、時間に関する温度の導関数はゼロで一定のままです。昆虫の場合、通常、物体のどの領域に入る熱量も、そこから放出されるエネルギー量と変わりません。したがって、温度が上昇するか下降するかに関係なく、熱エネルギーはその領域に閉じ込められます。
これを理解するために例を挙げてみましょう。オブジェクトは、一方の端からは冷たく、もう一方の端からは熱くなっている場合があります。しかし、いったん定常状態の伝導状態に達すると、時間の経過とともに物体に沿った特別な温度勾配に大きな変化はありません.
比較 – 定常伝導と非定常伝導
伝導の種類がわかったところで、両者の違いをよりよく理解するために、両方の用語を比較分析してみましょう。
2 つの用語の違いのいくつかの点を以下に示します –
- 定常状態の伝導と非定常状態の伝導の間の最初の最も重要な違いは、定常状態の伝導の場合、物体の温度が時間を変化させないことです。ただし、非定常伝導の場合、物体の温度は時間の経過とともに変化し続けます。
- 非定常状態の伝導の場合、物体の経験は定常状態の伝導では当てはまらない熱拡散です。
- 定常伝導の場合、物体の内部エネルギーは変化しません。ただし、非定常伝導の場合、オブジェクトの内部エネルギーのシフトはゼロにはなりません。
- 定常伝導の場合、物体に入るエネルギーと物体から出るエネルギーは等しくなります。ただし、非定常伝導の場合は等しくありません。
結論
結論として、伝導には非定常伝導と定常伝導の2種類があると言えます。頭部伝導の 2 つのカテゴリは主に、時間の変化に応じて温度がどのように反応するかに基づいて区別されますが、他の要因に応じていくつかの違いがあります。
これらには、それらがどのように示されるか、時間の変化に伴う温度の変化、およびオブジェクトに入ってから出るエネルギーの状態が含まれる場合があります。一言で言えば、伝導ノートの種類を研究する際には、熱伝達の 2 つのモードの違いを調べることも同様に必要であると結論付けることができます。
