13. Sposoby wiany ciepła.

Wymiana jest to jeden ze sposobów (obok pracy) przekazywania energi pomiędzy układami termodynamicznymi.

Samoistna wymiana ciepła zawsze przebiega z ciała o temp. wyższej do niższej, zgodnie z II zasadą termodynamiki. Jeżeli rozpatrywany obiekt ma inną temperaturę niż jego otoczenie lub znajdujące się w pobliżu inne ciała, wymiana ciepła odbywać się będzie do momentu osiągnięcia stanu równowagi termicznej. Nie jest możliwe powstrzymanie tego procesu przekazywania ciepła pomiędzy sąsiadującymi obiektami o różnej temperaturze- można go jedynie spowolnić.

Znamy trzy sposoby wymiany (przenoszenia) ciepła, a mianowicie:

a) przez prądy konwekcyjne (unoszenie ciepła)

b) przez promieniowanie

c) przez przewodzenie.

Ad a) Przenoszenie ciepła przez unoszenie odbywa się razem z przenoszeniem materii.

Towarzyszą temu tzw. prądy konwekcyjne czyli strumienie cieczy lub gazu , które gdy mają temperaturę wyższą od temperatury otoczenia - unoszą ciepło do góry, a gdy mają temperaturę

niższą od temperatury otoczenia - opadają w dół.

Ad b) Promieniowanie elektromagnetyczne - ruch drgający ładunku elektrycznego w drgających cząsteczkach wywołuje promieniowanie elektromagnetyczne, zw. promieniowaniem termicznym (cieplnym), które może być pochłonięte przez inne ciało.

Ad c) Przewodzenie ciepła natomiast zachodzi wyłącznie wewnątrz ciała, którego jedne części

mają wyższą temperaturę a inne niższą.

14. Opis ilościowy przewodzenia ciepła. Opór cieplny.

Przewodnie ciepła polega na bezpośrednim przekazywaniu energii kinetycznej jednej cząsteczki innej cząsteczce, a więc jest możliwe tylko wówczas gdy występuje bezpośredni kontakt między molekułami. Cząsteczki znajdujące się w cieplejszych miejscach ciała obdarzone są większą energią niż pozostałe i część swojej energii oddają bezpośrednio cząstką sąsiednim, należącym do chłodniejszej części ciała. Proces ten trwa dopóty nie nastąpi możliwie równomierny rozkład prędkości w całym ciele, w całej przestrzeni. Przewodzenie ciepła może odbywać się zarówno w substancjach stałych jak i cieczach oraz gazach. Jednakże ciecze i gazy wykazują mniejszą zdolność przewodzenia ciepła (z wyjątkiem ciekłych metali) Metale, które są najlepszymi przewodnikami elektryczności, są równocześnie najlepszymi przewodnikami ciepła. Przyczyna tkwi w tym że ciepło w metalach jest przekazywane nie tylko przez drgające atomy, lecz także przez występujące w nich swobodne elektrony.

15.Pole elektrostatyczne a prawo Coulomba. Opis graficzny pola.