Mis on latentne soojusülekanne?

Posted on
Autor: Randy Alexander
Loomise Kuupäev: 4 Aprill 2021
Värskenduse Kuupäev: 17 November 2024
Anonim
Mis on latentne soojusülekanne? - Teadus
Mis on latentne soojusülekanne? - Teadus

Sisu

Tahke, vedela ja gaasilise faasi vahel toimuvad üleminekud hõlmavad suuri energiakoguseid. Üleminekuks vajalikku energiat nimetatakse latentseks soojusülekandeks. Hiljuti on alternatiivse energia uurijad otsinud võimalusi, kuidas seda varjatud soojusülekannet saaks kasutada energia salvestamiseks, kuni seda vaja on. Näiteks kaalub üks energeetikaosakonna (DOE) uuring, kas kontsentreeritud päikeseenergia abil saaks soojusenergia salvestamiseks kasutada sula soola.


Mõistlik soojusülekanne

Kui kaks erineva temperatuuriga ainet satuvad üksteisega kontakti, kannab kõrgema temperatuuriga aine soojust madalama temperatuuriga ainele protsessis, mida nimetatakse "mõistlikuks soojusülekandeks". Näiteks kui päike loojub, läheb õhk külmemaks ja muutub maapinnast jahedamaks. Maa edastab osa oma soojusest õhku, mistõttu maapind muutub külmemaks ja õhk soojeneb.

Latentne soojusülekanne

Kohas, kus üks ainetest on valmis oleku või faaside muutmiseks (tahke vedelikuks, vedel vedel gaasiks jne), kandub soojus ühest ainest üle ilma, et teises aines oleks temperatuurimuutust. Seda soojuse eraldamise või absorbeerimise protsessi ilma temperatuuri muutmata nimetatakse "latentseks soojusülekandeks".

Tüübid

Soojuskogust, mis tuleb vedelikule lisada, et muuta see gaasiks (st vesi auruks), nimetatakse "latentseks aurustumissoojuseks", samas kui soojuse hulka, mis tuleb lisada tahkele ainele, et muuta see vedelik (jää-vesi) on "varjatud termotuumasoojus". Aine ühe grammi faasi muutmiseks lisatav energiakogus on palju suurem kui energia, mis on vajalik sama aine ühe grammi temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi järgi. Energiat, mis on vajalik ühe grammi kraadi tõstmiseks, nimetatakse aine "erisoojuseks". Vee erisoojus on 1 kalor / g ° C ja termotuumasoojus on 79,7 cal / g.


Kaalutlused

Varjatud soojusülekande ajal energia ei lähe kaduma. Näiteks põhjustab jää sulamine latentse soojuse imendumist. Vee külmumisel vabaneb latentne kuumus. Samamoodi neelab vesi aurustumisel energiat, kuid vee kondenseerumisel energia vabaneb.

Kasu

Paljud alternatiivsed energiaallikad on piiratud, kuna need ei suuda tagada pidevat energiatootmist. Päikesegeneraatorid toodavad ainult siis, kui päike paistab, ja tuulikud töötavad ilmselgelt ainult siis, kui tuul puhub. Selle tulemuseks on suurenenud uuringud odavate ja tõhusate energiatarbimise võimaluste kohta (kuni näiteks päikesepaistelisel päeval toodetud liigse päikeseenergia ladustamiseks öösel kasutamiseks).
Varjatud soojusenergia salvestamise süsteemid (LHTES) võivad salvestada ja tühjendada suures koguses energiat, kuna ained sulavad ja tahkuvad. Täiendavad uuringud on vajalikud, et otsustada, millistel materjalidel on õiged omadused, mis võimaldavad latentse soojusülekande tõhusaks kasutamiseks kõike, alates autodest kuni tehasteni.