Движение воздуха усиливает потерю тепла

Содержание
  1. Температурный баланс
  2. Механизмы потери тепла
  3. Кровообращение и терморегуляция
  4. Как сберечь тепло в доме – сквозняк, вентиляция, воздухопроницаемость
  5. Как тепло может покидать строение
  6. Теплопотери с воздухом – основные термины
  7. Вентиляция — на современном уровне
  8. Следить за влажностью
  9. Неконтролируемый обмен воздуха, маленькие щели — большие потери
  10. Воздухопроницаемость конструкций
  11. Как определить утечки тепла с воздухом и воздухопроницаемость
  12. Образование и отдача тепла организма — Знаешь как
  13. ОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛА В ОРГАНИЗМЕ
  14. РЕГУЛЯЦИЯ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЯ И ТЕПЛООТДАЧИ
  15. 12 примеров тепловой энергии в повседневной жизни
  16. 12. Солнечная энергия
  17. 11. Тающий лед
  18. 10. Топливные элементы
  19. 9. Геотермальная энергия
  20. 8. Тепловая энергия в океане
  21. 7. Солнечная плита
  22. 6. Потирая руку
  23. 5. Тепловой двигатель
  24. 4. Горящая свеча
  25. 3. Электрические тостеры
  26. 2. Современные системы отопления дома
  27. 1. Процессоры и другие электрические компоненты

Температурный баланс

Движение воздуха усиливает потерю тепла

MAD · 2013/12/30

Человек, как и другие млекопитающие, способен самостоятельно поддерживать постоянную температуру тела, которая может меняться в зависимости от времени суток, состояния организма и текущей активности, а значения 35-37°С (95-98,6°F) считаются нормой.

Механизмы потери тепла

Когда мы попадаем в среду с низкой температурой наше тело начинает отдавать тепло. Для восполнения утерянного тепла и поддержания постоянной температуры наш организм расходует калории. Для того чтобы воспрепятствовать чрезмерной потере тепла и энергии стоит знать как именно наш организм теряет тепло:

Как наш организм теряет тепло?

  1. Излучение — при понижении температуры воздуха ниже 28°С (82,4°F) наш организм начинает излучать тепло, согревая при этом воздух вблизи тела. Этот воздух частично удерживается волосяным покровом. В зависимости от разницы температур тела и окружения потеря тепла этим способом может быть как незначительной так и весьма ощутимой. Этот процесс возможно частично блокировать или замедлить, но не возможно остановить полностью, так как одежда, согретая теплом нашего тела со временем тоже начинает отдавать тепло в окружение.
  2. Конвекция — самостоятельное перемешивание газообразных и жидких субстанций. Воздух, нагретый нашим телом в результате излучения, становится легче и начинает подыматься вверх, замещаясь при этом не прогретым воздухом. Этот процесс возможно частично блокировать или замедлить, но не возможно остановить полностью. Он так же значительно усиливается при ветре, высокой влажности воздуха, движении.
  3. Теплопроводность — отдача тепла телом при непосредственном контакте с более холодными предметами. Разные материалы имеют разный коэффициент теплопроводности, потому некоторые материалы “высасывают” тепло быстрее других, и кажутся нам холоднее на ощупь. Потерю тепла этим способом возможно минимизировать исключив контакт с материалом, уменьшив контактную площадь или создав прослойку, используя материал с меньшей теплопроводностью.
  4. Потоотделение — испаряясь наш пот уносит с собой тепло, тем самым понижая температуру тела. Если в жарком климате этот процесс приносит нам пользу, то в холодном может привести к обморожению.
  5. Дыхание — при низких температурах окружающей среды мы выдыхаем воздух уже прогретый нашим организмом, вдыхая при этом воздух с температурой окружающей среды, на согревание которого так же тратится тепло нашего тела.

Минимизируя влияние перечисленных выше факторов, мы сможем оставаться в состоянии, когда выработка тепла организмом превышает потери, что, собственно, и не даст нам замерзнуть. В этом нам так же поможет и понимание механизмов поддержания постоянной температуры нашего тела, в частности кровообращения.

Кровообращение и терморегуляция

Чем дальше от сердца — тем быстрее остывает кровь

Механизм кровобращения очень тесно связан с нашей терморегуляцией, т.к. кровь, обогащенная кислородом в легких и согретая телом, движется к конечностям. Продвигаясь по кровеносным сосудам она отдает клеткам кислород и тепло, и возвращается назад к сердцу.

В наиболее удаленных от сердца частях тела скорость кровотока значительно ниже чем возле сердца. Если эти участки организма (пальцы ног и рук, уши) не защищены от воздействия низких температур, то в момент прохождения по ним кровь остужается еще и под воздействием окружающей среды.

Это приводит к тому, что кровь несет с собой холод окружающей среды вглубь организма.

Пытаясь защитится от тепло-потерь, организм оттягивает кровь к жизненно важным органам и уменьшает кровоснабжение периферийных частей тела.

Без поступления кислорода и притока теплой крови периферийные части тела замерзают еще быстрее, и если не принять мер по снижению воздействия низких температур на эти участки, то ситуация грозит обморожением.

Если же действию низких температур подвержены не только конечности тогда возрастает риск гипотермии.

Некоторые из интересных фактов о температурном балансе, на которые стоит обратить внимание:

  • Показатели температуры тела в пределах 35-37°С (95-98,6°F) считаются нормой.
  • Через голову и шею организм может терять до 40% тепла, вырабатываемого за единицу времени.
  • При температуре тела 30°C обменные процессы организма замедляются на 50%, при 25°C — до 25%.
  • Понижение температуры до указанных отметок грозит следующими состояниями: +32,2°С — ступор, оцепенение, +29,5°С — потеря сознания.
  • Под палящими лучами солнца человеческий организм может терять до литра воды в час.
  • При влажности воздуха выше 70% пот с кожи не испаряется, из-за чего организм не охлаждается путём потоотделения.
  • Самая низкая зафиксированная температура тела, при которой удалось удачно реанимировать пострадавшего — +14,2°С.

Эффективным средством поддержания температурного баланса выступает одежда, а если ее недостаточно, тогда стоит задуматься о возведении дополнителньного укрытия.

кровообращениеприоритеты выживаниятемпературный баланс

Источник: https://secretsquirrel.com.ua/znaniya/temperaturnyj-balans/

Как сберечь тепло в доме – сквозняк, вентиляция, воздухопроницаемость

Движение воздуха усиливает потерю тепла

Может случиться так, что утеплив все конструкции дома достаточным слоем утеплителя, жильцы обнаруживают, что утепление оказалось не эффективным. Как правило, причина ищется в нарушениях технологии теплоизоляции, состоянии материалов…. но оказывается, что все в порядке, а расходы на отопление по прежнему больше от расчетных вполовину.

Как тепло может покидать строение

Нужно учитывать, что тепло из дома может уходить не только способом непосредственной теплопередачи (что предотвращалось слоем утеплителя), но также:

  • инфракрасным (тепловым) излучением, — в основном через стекла, при большой площади остекления потери могут быть значительными;
  • с обменом воздуха в помещении, — влияют неконтролируемые потоки воздуха, сквозняки, и обычная вентиляция здания.

При обмене воздуха из помещения может теряться до 40% тепла, как правило, владельцы причин не замечают. А когда теряется до 80% энергии, то сквозняк становится очевидным, но его устранением не занимаются, считая второстепенным.

Рассмотрим подробнее, как и почему теряется тепло из дома в больших количествах вместе с воздухом, и как это предотвращается.

Теплопотери с воздухом – основные термины

  • Инфильтрация – неконтролируемое поступление воздуха через материалы и конструкции. Воздух может просачиваться в малых количествах непосредственно сквозь материал. Но в большей степени поступает через швы, зазоры, трещины, неплотности между различными элементами конструкций.
  • Эксфильтрация – неконтролируемый выход воздуха через материалы и конструкции.
  • Вентиляция – контролируемый, управляемый воздухообмен в доме или квартире.
  • Воздухопроницаемость – количество воздуха проходящее через материал определенной площади в единицу времени, при определенном давлении. Различают также воздухопроницаемость различных конструкций дома, так как они состоят из многих различных материалов. А также и всего здания в целом.
  • Коэффициент воздухопроницаемости – характеризует способность материала препятствовать движению воздуха через него.
  • Кратность воздухообмена – какое количество воздуха в процентах от общего объема, было замещено за 1 час времени. Самый основной параметр, который и определяет, сколько дом теряет тепла с выносом воздуха – кратность воздухообмена. Дом считается достаточно теплым по фактору воздухообмена, если его кратность не превышает 60% в час (0,6 от всего объема).

Вентиляция — на современном уровне

Если неконтролируемый воздухообмен сведен к минимуму, то обмен воздуха в помещении будет регулироваться его вентиляцией.

С помощью вентиляции устанавливается определенная влажность воздуха, а также потери тепла, которое уходит вместе с воздухом.

Проветривание в каждом доме должна обеспечивать возможность регулирования количества поступающего и удаляемого воздуха. Система должна оборудоваться рекуператором тепла.

Но до сих пор зачастую создаются системы вентиляции, без регулирования, основанные на не контролируемой естественной тяге. Эта тяга зависит от температуры воздуха снаружи и внутри помещения, скорости и направлении ветра, но ни как не зависит от насущных потребностей дома в воздухообмене.

Следить за влажностью

Нормальная влажность воздуха в доме 50 – 55%. Она повышается в результате присутствия людей и их деятельности с водой.

Влажность должна поддерживаться средствами вентиляции на данном уровне. С нерегулируемой вентиляцией все происходит иначе. Зимой, когда естественная тяга большая, а морозный воздух сухой, кратность воздухообмена возрастает в несколько раз.

Поэтому тепло улетучивается на улицу в больших количествах, а влажность в помещении уменьшается до 30 – 40%. Причину сухости воздуха жильцы выражают как «потому что включили батареи», и борются с этим некомфортным явлением, включая в работу увлажнители.

Если вентиляция недостаточная, то наоборот, влажность слишком большая, точка росы растет, выпадает конденсат, разводится плесень вследствие увлажнения на всех мало-мальски холодных углах.

Вентиляцию в доме и в квартире следует создавать на современном уровне, необходимо контролировать кратность воздухообмена и влажность воздуха, и не допускать излишнего воздухообмена и потерь тепла.

В тему – как утепляется обычный кирпичный дом

Неконтролируемый обмен воздуха, маленькие щели — большие потери

Что такое щель под входной дверью известно всем, или щели на старых деревянных рамах … Сквозняк, если его игнорировать, заставит работать только на отопление улицы, а в утепленном доме при этом будет холодно.

Поэтому утепление любого здания начинается с установки современных герметичных окон и дверей. Помимо отсутствия сквозняка, они еще и хорошо утеплены.

Воздухопроницаемость отдельных конструкций дома как раз и указывает на наличие щелей, сквозняков, а также способность самого материала пропускать через себя воздух. Например стены из дерева часто грешат тем, что пропускают через многие мелкие щели слишком много воздуха. С этим борются, применяя современные герметизирующие составы между бревен и брусьев.

Воздухопроницаемость можно назвать неконтролируемым воздухообменом. Нужно бороться с большой воздухопроницаемостью конструкций.

Маленькие, незаметные щели приводят к тому, что утепленный дом все равно теряет очень большой количество тепла, а владельцы щедро оплачивают этот процесс.>

Воздухопроницаемость конструкций

Швы между отдельными конструкциями должны быть надежно уплотнены, в соответствии с нормативами, например между окнами и стенами.

Сложнее обстоит дело со швами в стенах из штучных материалов. Например, в кладке из блоков вертикальные швы не заполняются раствором вовсе. Да и в кирпичной (блочной) кладке не всегда швы бывают заполнены раствором, даже если он там должен быть.

Выход — в качественном оштукатуривании поверхностей стен с двух сторон. Слой штукатурки не должен растрескиваться со временем, иначе это может привести к значительному воздухообмену и теплопотерям.

Помимо надежного штукатурного слоя воздухопроницаемость понижают, применяя пароизоляционные мембраны в системах утеплении и используя непроницаемые утеплители.

Все места стыков, сопряжений, места прохода коммуникаций должны качественно заделываться герметиками или герметизирующими растворами. Подробней читайте, какие пленки и мембраны используются при утеплении

Не рекомендуется забывать о воздухопроницаемости конструкций и всего дома в целом. При строительстве и ремонте нужно применять все возможные меры по уменьшению неконтролируемого движения воздуха. Только это позволит сделать дом теплым.

Как определить утечки тепла с воздухом и воздухопроницаемость

Воздухопроницаемость для всего дома можно определить с помощью оборудования, под названием «Аэродвери», которое устанавливается на месте входной двери.

Это перегородка с вентилятором, которым можно нагнетать воздух в дом или наоборот создавать разрежение, а также делать замеры. После этого все известные отверстия закрываются и заклеиваются – форточки, слуховые окна, дымоходы и т.п.

Аэродверь нагнетает излишнее давление в доме 50 Па, при котором измеряется количество подаваемого в дом воздуха. Вычисляется кратность воздухообмена для всего дома. Она не должна превышать 0,6 ед./час при 50 Па.

Если этот показатель выше, следовательно имеется не герметичность и нужно отыскать утечки воздуха.

Для определения мест утечек также можно воспользоваться и аэродверью, либо другим вентилятором. При создании разрежения внутри дома становятся заметными точки в конструкциях, куда входит воздух.

В частности при создании разрежения в 50 Па, (соответствует давлению создаваемому ветром в 5 м/с) электронным анемометром меряют движение воздуха вблизи от мест подсоса.

Если применение вентилятора затруднительно, то следует произвести подобные поиски и замеры в ветреную погоду.

Но большую роль играет направление ветра. При одном направлении эффективный поиск может быть выполнен только для части дома.

Места утечек воздуха также можно определить тепловизором, – они весьма четко выделяются на общем фоне. При этом различаются как места поступления воздуха, так и места выхода исходящей струи, что нужно учитывать. Как работать с тепловизором

На практике кратность воздухообмена чаще определяют примерно по влажности воздуха в доме. И основным приоритетом в регулировании вентиляции остается поддержание нормальной влажности во всех помещениях.

Подробней читайте также о паропроницаемости материалов

Источник: http://teplodom1.ru/uteplraznoe/180-kak-sberech-teplo-v-dome-skvoznyak-ventilyaciya-vozduhopronicaemost.html

Образование и отдача тепла организма — Знаешь как

Движение воздуха усиливает потерю тепла

В процессе эволюционного развития у млекопитающих, птиц и у человека выработалась способность постоянно сохранять одинаковую температуру тела. Независимо от температуры внешней среды, т. е.

как в жару, так и в холод, температура тела этой группы животных и человека не меняется, а поддерживается на одном и том же уровне.

Эта способность сохранения постоянства температуры создает более постоянные условия, важные для нормальной деятельности организма, и делает его сравнительно менее зависимым от условий окружающей среды.

Животные, организм которых благодаря наличию ряда приспособлений сохраняет постоянную температуру, называются теплокровными (гомойотермными). Ктеплокровным относится и человек.

Беспозвоночные животные и значительная часть позвоночных не имеют постоянной температуры. Температура тела этих животных зависит от температуры той среды, где они находятся.

Если температура окружающей среды понижается, то понижается температура тела этих животных,и, наоборот, повышение температуры окружающей среды влечет повышение температуры тела этих животных. Эта группаживотных получила название холоднокровных (пойкилотермных).

Их организм лишен приспособлений,которые дали бы возможность регулировать собственную температуру.

Интенсивность жизненных процессов, протекающих в организме этих животных, подвержена колебаниям и зависит от температуры окружающей среды. Значениеэтого обстоятельства можно показать на примере лягушки: зимой, когда температура ее тела приближаема к 0°, она совершает прыжки на расстояние 10—15 см; летом же, когда температура ее тела повышается до 20 25°, ее прыжки превосходят даже 100 см.

ОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛА В ОРГАНИЗМЕ

Тепло в теле образуется в результате окисления питательных веществ до конечных продуктов их распада. Местом, где главным образом происходит образование тепла, являются мышцы. В мышцах образование тепла происходит даже тогда, когда человек находится в полном покое.

Незначительные мышечные движения уже способствуют большему образованию тепла, а при ходьбе образование тепла повышается на 60—80%. При мышечной работе образование тепла увеличивается в 4—5 раз. Кроме скелетных мышц, теплообразование происходит в печени, почках и других органах. Выше всего температура печени.

В ней по сравнению с другими органами (на единицу веса) тепла образуется больше.

Образование тепла в организме сопровождается его отдачей. Организм теряет столько тепла, сколько его в нем образуется. Тепло в теле человека не задерживается, в противном случае он погиб бы в течение нескольких часов.

Эти сложные процессы регуляции образования и отдачи тепла организмом называются терморегуляцией и совершаются рядом приспособительных механизмов, к рассмотрению которых мы перейдем.

РЕГУЛЯЦИЯ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЯ И ТЕПЛООТДАЧИ

Температура тела остается постоянной благодаря тому, что при помощи ряда механизмов в организме центральной нервной системой регулируется как образование, так и отдача тепла.

В клетках и органах нашего тела происходят окислительные процессы, которые сопровождаются освобождением энергии. Изменение интенсивности окислительных процессов, а следовательно, и интенсивности освобождения энергии влечет за собой изменение теплообразования.

Тепло расходуется организмом разными путями. Основными путями теплоотдачи являются: потеря тепла проведением, т. е. нагреванием, окружающего воздуха и излучением; кроме того, тепло расходуется с выдыхаемым воздухом, при испарении пота и т. д.

Следовательно, температура тела теплокровных животных сохраняется постоянной благодаря тому, что нервной системой регулируется, с одной стороны, интенсивность окислительных процессов, т. е. образование тепла, а с другой интенсивность теплоотдачи. Эти взаимосвязанные процессы, получившие название химической и физической терморегуляции, обусловлены деятельностью центральной нервной системы.

Химическая терморегуляция. Под химической терморегуляцией понимают изменение интенсивности обмена веществ, возникающее под воздействием окружающей среды.

Изменение температуры внешней среды улавливается кожными рецепторами и рефлекторно происходит изменение интенсивности обмена веществ, т. е. теплообразования.

Существует, например, определенная зависимость между температурой воздуха и обменом веществ в организме. Так, при понижении температуры воздуха образование тепла в организме усиливается.

Наибольшая часть тепла образуется в мышцах. Одним из приспособительных механизмов является дрожание мышц, происходящее на холоду. Дрожь, которая наступает, когда организм охлаждается, является результатом рефлекса.

При понижении температуры окружающей среды раздражаются кожные рецепторы, воспринимающие температурные раздражения; в них возникает возбуждение, которое идет в центральную нервную систему и оттуда к мышцам, вызывая периодические их сокращения.

Таким образом, дрожь и озноб, которые мы испытываем в холодное время года или в холодном помещении, являются рефлекторными актами, способствующими усилению обмена веществ, а следовательно, увеличению образования тепла.

Усиление обмена веществ происходит под влиянием холода, даже когда отсутствуют мышечные движения. Это было показано в опыте при охлаждении животного. Оказалось, что если охладить животное, то обмен веществ усиливается независимо от того, наступила дрожь или нет.

Значительное количество тепла образуется и в органах брюшной полости — печени и почках. Это можно проследить, если измерить температуру крови, притекающей к печени, и температуру оттекающей крови. Оказывается, что температура оттекающей крови выше температуры притекающей крови. Следовательно, кровь нагрелась при протекании через печень

При повышении температуры воздуха теплообразование в организме уменьшается.

Статья на тему Образование и отдача тепла организма

Источник: https://znaesh-kak.com/m/mf/%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B8-%D0%BE%D1%82%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B0-%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0

12 примеров тепловой энергии в повседневной жизни

Движение воздуха усиливает потерю тепла

Тепловая энергия относится к энергии, которой обладает объект в результате движения частиц внутри объекта. Это внутренняя кинетическая энергия объекта, которая исходит от случайных движений молекул и атомов объекта.

В то время как молекулы и атомы, составляющие материю, постоянно движутся, когда объект нагревается, повышение температуры заставляет эти частицы двигаться быстрее и сталкиваться друг с другом. Чем быстрее движутся эти частицы, тем выше тепловая энергия объекта.

Она может быть записана математически как произведение постоянной Больцмана (k B) и абсолютной температуры (T).

Тепловая энергия = k B T

Термин “тепловая энергия” может также применяться к количеству передаваемого тепла или энергии, переносимой тепловым потоком.

Тепловая энергия (или термическая энергия) может передаваться от одного тела другому через три процесса –

  • Проводимость: это наиболее распространенная форма теплопередачи, которая происходит через физический контакт: передача внутренней энергии за счет микроскопических столкновений частиц и движения электронов внутри тела.
  • Конвекция: представляет собой передачу тепла из одной области в другую в результате движения жидкостей, например, жидкостей и газов.
  • Излучение – это передача энергии в виде частиц или волн через пространство или среду. Чем горячее объект, тем больше он будет излучать тепловой энергии.

Чтобы лучше объяснить это явление, мы собрали некоторые из лучших примеров тепловой энергии, которые вы видите в повседневной жизни.

12. Солнечная энергия

Тип теплопередачи: Излучение

Солнце – это почти идеальная сфера горячей плазмы, которая преобразует водород в гелий посредством миллиардов химических реакций, которые в конечном итоге производят интенсивное количество тепла.

Вместо того, чтобы находиться рядом с Солнцем, тепло излучается вдаль от звезды и в космос. Небольшая часть этой энергии (тепла) достигает Земли в виде света. В основном она содержит инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет. Передача тепловой энергии таким образом называется тепловым излучением.

В то время как часть тепловой энергии проникает в атмосферу Земли и достигает земли, часть ее блокируется облаками или отражается от других объектов. Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, нагревает ее.

По данным Университета Орегона, вся Земля получает в среднем 164 Ватта на квадратный метр в течение суток. Это означает, что вся планета получает 84 тераватта энергии.

11. Тающий лед

Тип теплопередачи: Конвекция

Тепловая энергия всегда течет из регионов с более высокой температурой в регионы с более низкой температурой. Например, когда вы добавляете к напитку кубики льда, тепло переходит из жидкости в кубики льда.

Температура жидкости падает по мере того, как тепло переходит от напитка к льду. Тепло продолжает перемещаться в самую холодную область напитка до тех пор, пока не достигнет равновесия. Потеря тепла приводит к падению температуры напитка.

10. Топливные элементы

Топливный элемент, который принимает водород и кислород в качестве входных данных

Теплопередача: зависит от типа топливного элемента

Топливные элементы – это электрохимические устройства, которые преобразуют химическую энергию топлива и окислителя в электрическую энергию. При работе топливного элемента значительная часть входной энергии используется для выработки электрической энергии, а оставшаяся часть преобразуется в тепловую энергию в зависимости от типа топливного элемента.

Тепло, получаемое в ходе этого процесса, используется для повышения энергоэффективности. Теоретически топливные элементы являются гораздо более энергоэффективными, чем обычные процессы: если отработанное тепло улавливается в когенерационной схеме, эффективность может достигать 90%.

9. Геотермальная энергия

Тип теплопередачи: мантийная конвекция

Геотермальная энергия – это тепло, получаемое в недрах Земли. Оно содержится в жидкостях и породах под земной корой и может быть найдено глубоко в горячей расплавленной породе Земли – магме.

Она образуется в результате радиоактивного распада материалов и непрерывной потери тепла от формирования планеты. Температура и давление на границе ядра и мантии могут достигать более 4000°C и 139 ГПа, в результате чего некоторые породы расплавляются, а твердая мантия ведет себя пластически.

Это приводит к тому, что части мантии конвектируются вверх (так как расплавленная порода легче, чем окружающие твердые породы). Пар и/или вода переносят геотермальную энергию на поверхность планеты, откуда она может быть использована для охлаждения и обогрева, или может быть использована для производства чистого электричества.

8. Тепловая энергия в океане

Тип теплопередачи: Конвекция и Проводимость

На протяжении десятилетий океаны поглощали более 9/10 избыточного тепла атмосферы от выбросов парниковых газов. Согласно исследованию, океан нагревается со скоростью 0,5-1 ватт энергии на квадратный метр в течение последних десяти лет.

Океаны обладают невероятным потенциалом для хранения тепловой энергии. Поскольку их поверхности подвергаются воздействию прямых солнечных лучей в течение длительных периодов времени, существует огромная разница между температурами мелководных и глубоководных морских районов.

Эта разница температур может быть использована для запуска теплового двигателя и выработки электроэнергии. Этот тип преобразования энергии, известный как преобразование тепловой энергии океана, может работать непрерывно и может поддерживать различные побочные отрасли.

7. Солнечная плита

Тип теплопередачи: излучение и проводимость

Солнечная плита – это низкотехнологичное, недорогое устройство, использующее энергию прямых солнечных лучей для нагрева, приготовления или пастеризации напитков и других пищевых материалов. В солнечный день она может достигать температуры до 400°C.

Все солнечные плиты работают по трем основным принципам:

  • Концентрат солнечного света : устройство имеет зеркальную поверхность для концентрации солнечного света в небольшой зоне для приготовления пищи.
  • Преобразование световой энергии в тепловую энергию . Когда свет падает на материал приемника (кастрюлю), он преобразует свет в тепло, и это мы называем проводимостью.
  • Ловушка тепловой энергии : стеклянная крышка изолирует воздух внутри плиты от наружного воздуха, сводя к минимуму конвекцию (потери тепла).

6. Потирая руку

Тип теплопередачи: Проводимость

Когда вы потираете руки, трение превращает механическую энергию в тепловую. Механическая энергия относится к движению ваших рук.

Поскольку трение происходит за счет электромагнитного притяжения между заряженными частицами на двух соприкасающихся поверхностях, трение рук друг о друга приводит к обмену электромагнитной энергией между молекулами наших рук. Это приводит к тепловому возбуждению молекул наших рук, которые в конечном итоге вырабатывают энергию в виде тепла.

5. Тепловой двигатель

Тип теплопередачи: Конвекция

Тепловой двигатель преобразует тепловую энергию в механическую энергию, которую затем можно использовать для выполнения механической работы. Двигатель забирает энергию из тепла (по сравнению с окружающей средой) и превращает ее в движение.

В зависимости от типа двигателя применяются разные процессы, такие как использование энергии ядерных процессов для выработки тепла (уран) или воспламенение топлива в результате сгорания (уголь или бензин). Во всех процессах цель одна и та же: преобразовать тепло в работу.

Ежедневные примеры тепловых двигателей включают паровоз, двигатель внутреннего сгорания и тепловую электростанцию. Все они приводятся в действие расширением нагретых газов.

4. Горящая свеча

Тип теплопередачи: Проводимость, Конвекция, Излучение

Свечи делают свет, производя тепло. Они преобразуют химическую энергию в тепло. Химическая реакция называется сгоранием, при котором воск свечи вступает в реакцию с кислородом на воздухе и образует бесцветный газ, называемый углекислым газом, вместе с небольшим количеством пара.

Пар образуется в синей части пламени, где воск горит чисто с большим количеством кислорода. Но поскольку ни один воск не горит идеально, они также производят немного дыма (аэрозоль) в яркой, желтой части пламени.

На протяжении всего процесса фитиль поглощает воск и горит, чтобы произвести свет и тепловую энергию.

3. Электрические тостеры

Тип теплопередачи: тепловое излучение

Электрический тостер забирает электрическую энергию и очень эффективно преобразует ее в тепло. Он состоит из рядов тонких проволок (нитей), которые расположены достаточно широко друг от друга, чтобы поджарить всю поверхность хлеба.

Когда электричество течет по проводу, энергия передается от одного конца к другому. Эта энергия переносится электронами. На протяжении всего процесса электроны сталкиваются друг с другом и с атомами в металлической проволоке, выделяя тепло. Чем больше электрический ток и чем тоньше провод, тем больше происходит столкновений и выделяется больше тепла.

2. Современные системы отопления дома

Тип теплопередачи: Конвекция

Два распространенных типа отопительных систем, установленных в зданиях, – это системы отопления теплым воздухом и горячей водой. Первая использует тепловую энергию для нагрева воздуха, а затем циркулирует по системе воздуховодов и регистров. Теплый воздух выдувается из воздуховодов и циркулирует по помещениям, вытесняя холодный воздух.

Второй использует тепловую энергию для нагрева воды, а затем прокачивает ее по всему зданию в системе труб и радиаторов. Горячий радиатор излучает тепловую энергию в окружающий воздух. Затем теплый воздух движется по помещениям конвекционными потоками.

1. Процессоры и другие электрические компоненты

Тип теплопередачи: Конвекция и Проводимость

Процессор, графический процессор и система на чипе рассеивают энергию в виде тепла за счет сопротивления в электронных схемах. Графические процессоры в ноутбуках/настольных компьютерах потребляют и рассеивают значительно больше энергии, чем мобильные процессоры из-за их более высокой сложности и скорости.

Для поддержания оптимальной температуры микропроцессоров используются различные типы систем охлаждения. Например, обычная настольная система охлаждения ЦП предназначена для рассеивания до 90 Вт тепла без превышения максимальной температуры соединения для ЦП настольного компьютера.

Источник: https://new-science.ru/12-primerov-teplovoj-energii-v-povsednevnoj-zhizni/

Ваше здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: