การถ่ายเทความร้อน

http://www.thaigoodview.com/node/42080
การถ่ายเทความร้อน
 การถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) จากวุตถุหนึ่งซึ่งร้อนกว่าไปยังวัตถุหนึ่งซึ่งเย็นกว่า หรือจากส่วนของวัตถุที่ร้อนกว่าไปสู่ส่วนของวัตถุที่เย็นกว่า หรือจากที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่ที่ต่ำ จะมีการถ่ายเทความร้อนได้ 3 วิธีด้วยกัน
1.     การถ่ายเทความร้อนโดยการนำ (conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนจากที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่อุณหภูมิต่ำ โดยความร้อนเคลื่อนที่ไปตามเนื้อวัตถุ แต่เนื้อวัตถุที่เป็นตัวกลางไม่ได้เคลื่อนที่แต่ใด เช่น เมื่อเผาปลายข้างหนึ่งของแท่งโลหะที่ปลายข้างนั้นจะสั่นสะเทือนหรือเคลื่อน ที่ได้เร็วขึ้น โมเลกุลของโลหะที่ปลายข้างนั้นจะสั่นสะเทือนหรือเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น โมเลกุลนี้จะไปชนกับโมเลกุลที่อยู่เคียงอื่นๆ ทำให้โมเลกุลข้างเคียงสั่นสะเทือนหรือเคลื่อนที่เร็วขึ้นด้วย เป็นลักษณะเช่นนี้ต่อเนื่องกันไป โดยวิธีนี้ความร้อนสามารถถูกส่งไปยังอีกปลายข้างหนึ่งได้ 
                       สารต่างๆจะมีความสามรถในการนำความร้อนได้ดีและเร็วไม่เท่ากัน สารที่สามารถนำความร้อนได้ดีและเร็วไม่เท่ากัน สารที่สามารถนำความร้อนได้ดีและเร็ว เรียกว่า ตัวนำความร้อน ได้แก่ พวกโลหะต่างๆเช่น เงิน( เป็นตัวนำความร้อนที่ดีที่สุด) ทองแดง อะลูมิเนียม เหล็ก ส่วนสารที่นำความร้อนไม่ดีหรือช้า เรียกว่า ฉนวนความร้อน ได้แก่ พวกอโลหะต่างๆ เช่น  กระเบื้อง  แก้ว ไม้ อากาศ และในจำนวนสารทั้ง 23 สถานะ คือ ของแข็ง ของหลว และ ก๊าซ ก๊าซจะเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดีที่สุด
2.     การถ่ายเทความร้อนโดยการพา (convection)เป็น การถ่ายเทความรักจากที่มีอุณภูมิสูงไปสู่ที่มีอุณหภูมิต่ำ โดยมีวัตถุหรือตัวกลางที่ได้รับความร้อนเป็นตัวพาเอาความร้อนนั้นไป การพาความร้อนจะเกิดได้เฉพาะวัตถุพวกของเหลวและก๊าซเท่านั้นพวกของแข็งจะไม่ เกิดการพาความร้อน
               เช่น กาต้มน้ำ น้ำตอนล่างที่อยู่ใกล้กับเตาไฟได้รับความร้อนแล้วขยายตัวจึงมีความหนาแน่น น้อย จะลอยขึ้นตอนบน ส่วนที่เย็นซึ่งหนักกว่าจะจมลงมาแทนที่ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของน้ำเป็นกระแสวนเวียนจนทั่วทั้งกา น้ำจึงร้อนทั่วถึงทั่งหมด
                 เมื่อเราเอามือไปอังไอน้ำที่พ่นออกมาจากกาต้มน้ำ เราจะรู้สึกร้อน เพราะว่าความร้อนจากน้ำในกาได้ติดมากับไอน้ำ เมื่อกระทบมือ เราจึงรู้สึกร้อน
                ลมช่วยพาความร้อนออกจากร่างกายเรา ทำให้เราร้อนน้อยลงหรือเย็น
                 การใช้น้ำไหลวนเวียนในเครื่องยนต์ เพื่อพาความร้อนจากเครื่องยนต์ออกมาที่หม้อน้ำแล้วใช้พัดลมช่วยพาความร้อน ออกไปอีกครั้ง
3.     การแผ่รังสีความร้อน (radiation) เป็นการถ่ายเทความร้อนจากที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่ที่มีอุณหภูมิต่ำ โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางและในการเคลื่อนที่ผ่านไปนั้นจะไม่ทำให้วัตถุตัวกลาง ที่มีความร้อนผ่านไปร้อนขึ้นด้วย
      เช่น เอามือไปอังข้างเตารีด เราจะรู้สึกว่าร้อน ความร้อนไม่ได้เกิดจากการนำความร้อน เพราะว่าอากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี และก็ไม่ได้เกิดจากการพาความร้อนเพราะว่าอากาศร้อนจะลอยสูงขึ้นในแนวดิ่ง แต่ความร้อนที่เราได้รับนี้เกิดจากการแผ่รังสีความร้อน