열이 이동하는 3가지 방식

1. 전도
열 전도 물체 사이 열은 직접적인 접촉을 통해 전달됩니다.

마치 뜨거운 온돌방에 앉아 있는 것처럼 엉덩이가 뜨거워지는, 물질의 직접적인 움직임 없이 두 물체가 맞닿아 움직이는 것.
온도차에서 전도는 물체 내에서 전도에 의해 열(에너지)이 흐르는 경로입니다.

한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 통과하거나 세 번째 물체를 통과할 수 있습니다.

전도는 빠르게 진동하거나 움직이는 원자 또는 분자와 인접한 원자 또는 분자의 상호 작용을 통한 열 전달입니다.

열은 인접한 원자가 다른 원자에 대해 진동하거나 전자가 한 원자에서 다른 원자로 이동할 때 전달됩니다.

전도는 물질의 모든 상태(고체, 액체, 기체 등)에서 발생합니다.

일어난다 주요 열 전달 방법입니다.

고체에서 전도는 결정체입니다.

분자의 진동 조합과 그것은 자유 전자의 이동과 분자의 충돌 및 무작위 이동 중 확산에 의한 가스 및 액체로 인해 발생합니다.


전도도 우리 주변에서 자주 일어납니다.

예를 들어 뜨거운 국이 담긴 냄비에 국자를 담그면 국자가 더 뜨거워지거나 차가운 물 컵을 손으로 잡고 있으면 물의 온도가 컵으로 옮겨져 손에도 전달된다.

컵이 차갑게 느껴진다 생선을 얼음에 보관하면 생선의 열이 얼음으로 전달되어 생선이 더 신선하게 유지됩니다.

유지하다 일상 생활에서 전도 현상을 이용하는 것도 가능하다.


열이 전도되는 속도는 고체 유형에 따라 다릅니다.

열은 유리나 목재와 같은 비금속 재료보다 금, 은, 구리와 같은 금속 재료에서 더 빠르게 이동합니다.

또한 열이 이동하는 속도는 같은 종류의 금속과 비금속 간에 다릅니다.


– 금속 재료의 열전도율: 은 > 구리 > 금 > 알루미늄 > 철 > 납
– 비금속 재료에서의 열전도율: 유리 > 얼음 > 나무 > 물 > 공기

2. 대류
대류는 대표적인 열전달 방식으로 기체나 액체가 열에 의해 상하로 움직이는 현상을 말한다.


공기가 뜨거워지면 팽창하고 주변 공기보다 밀도가 낮아져 부력을 생성하고 상승합니다.

처음에는 상단의 더 낮은 온도, 더 높은 밀도의 공기가 이동하는 뜨거운 공기의 틈을 채우고 아래로 내려옵니다.

이 과정을 반복하면 모든 공기가 순환하게 됩니다.

대류의 원리를 이용하여 아래에 스토브와 같은 난방 장치를 설치하고 위에 에어컨과 같은 냉각 장치를 설치합니다.

대류는 대류를 일으키고, 대류는 따뜻한 공기는 위로 올라가고 찬 공기는 아래로 내려가고, 따뜻한 공기는 차가워지고 찬 공기는 따뜻해지는 등의 현상이다.


자연대류는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 현상으로 주전자에 톱밥을 넣고 가열하면 톱밥이 아래에서 화살표 방향으로 위아래로 순환하는 것을 볼 수 있습니다.

가열된 물의 하부는 팽창하여 밀도가 낮아지고 부력에 의해 위로 밀려 올라가고 그 위의 물은 가라앉는다.

이 과정은 주전자의 물을 고르게 가열합니다.

차가운 방을 난로로 데울 때도 같은 현상이 일어납니다.

스토브는 방 아래쪽의 공기를 가열합니다.

따뜻한 공기는 팽창하고 밀도를 잃으며 부력으로 인해 천장을 향해 상승하여 이미 차가운 공기를 아래로 밀어냅니다.

이 공기 순환은 방 전체를 더 가열합니다.


물과 마찬가지로 공기도 열 전도율이 낮습니다.

따라서 전도에 의해 열이 공기를 통해 이동하는 경우는 드뭅니다.

오히려 물과 마찬가지로 공기에서도 대류에 의해 열이 전달됩니다.

공기가 가열되어 온도가 상승하면 물보다 열팽창이 더 크기 때문에 찬 공기보다 밀도가 낮아 상승기류를 생성한다.

이 현상은 양초 옆에 뜨거워진 공기와 함께 연기가 어떻게 올라오는지 관찰해도 관찰할 수 있다.

공기 중 대류에 대해 자세히 알아보려면 다음 실험을 수행할 수 있습니다.

네모난 유리 수조 바닥에 불을 붙인 향을 꽂고 뚜껑을 덮는다.

향의 연기는 향의 불로 데워진 공기가 연기를 싣고 가벼워져 위로 올라가기 때문에 계속해서 수직으로 상승한다.

상승하는 공기와 연기는 뚜껑을 따라 퍼지고 벽을 따라 내려갑니다.

그리고 그것은 들어가기 전에 땅에 떨어지거나 들어갑니다.


3. 복사
매체를 통해 열 얼마나 흐르는지 열과 매질이 함께 이동하는 대류와 달리 복사는 전자기파를 통해 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 직접 에너지를 전달합니다.

방사선 현상 매체와 상관없이 발생하기 때문에 진공 상태에서도 발생합니다.

따라서 복사열에 의한 열전달을 방지하기 위해서는 물체의 표면에서 전자파의 흡수 및 방출을 차단할 필요가 있다.

보온병 내부
가난한 표면을 은색으로 칠한 이유는 은이 흡수하는 것보다 더 많은 전자파를 반사하여 복사에 의한 열 전달을 줄일 수 있기 때문입니다.


반대로 검은색 표면은 전자파를 잘 흡수하고 방출합니다.

이런 이유로 집 검은색 지붕이나 수의는 여름에 더 많은 태양 에너지를 흡수하고 겨울에 더 많은 열을 잃기 때문에 에너지 효율적이지 않습니다.

은색이나 옅은 색은 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻합니다.


복사로 인해 지구는 태양으로부터 태양 에너지를 받고 용광로에 접근할 때 따뜻함을 느낍니다.

물체에서 방출되는 방사선의 양은 물체의 온도에 의해 결정됩니다.

열 복사는 육안으로 볼 수 없는 적외선이라고 하는 전자파의 일종입니다.

니크롬선, 그것은 또한 인체에서 나옵니다.

여기에 태양 에너지
태양 복사 에너지라고도 함

반대로 지구 표면에서 우주 공간으로 방사되는 에너지는 지구의 빛나는 에너지 표면 온도가 290K인 Tun. 지구의 빛나는 에너지 대부분 파장 35μm의 적외선에 집중되며 최대 에너지 밀도가 발생하는 파장은 10μm이다.

전체적으로 지구는 흡수합니다.

태양 복사 양과 땅에서 발산되는 지구 방사선 이 상태를 복사 평형이라고 합니다.

지구의 평균기온이 크게 변하지 않고 항상 일정하게 유지되는 이유는 지구가 이러한 복사평형 상태에 있기 때문이다.

이산화탄소와 같은 온실 가스는 태양에서 지구에 도달하는 단파장 파장입니다.

태양 복사 에너지 한편, 지구에서 빠져나가는 장파 복사 에너지를 흡수하여 지구 표면을 단열하고 지구 대기의 온도를 높이는 역할을 합니다.

그러나 이산화탄소와 메탄
등의 온실가스 증가로 인해 온실가스가 지구를 둘러싸고 있기 때문에 열에너지와 적외선이 대기에서 빠져나가지 못하여 지구 온난화로 이어집니다.