Värmelära del 3 Flashcards
Vad är värmeöverföring enligt värmeläran?
Värmeöverföring är transporten av värmeenergi som sker på grund av temperaturskillnader mellan två kroppar eller inom olika delar av samma kropp. Detta sker alltid från högre till lägre temperatur.
Vilka är de tre huvudsakliga sätten för värmeöverföring?
De tre huvudsakliga sätten är:
Ledning: Direkt energiöverföring mellan molekyler.
Konvektion: Energiöverföring genom vätskors eller gasers rörelse.
Strålning: Värmeöverföring via elektromagnetiska vågor, oberoende av medium.
Vad är Fouriers lag om värmeledning?
Fouriers lag uttrycker att värmeflödet är proportionellt mot temperaturgradienten:
𝑞=−𝑘⋅(𝑑𝑇/𝑑𝑥)
q: Värmeflöde (W/m²)
k: Värmeledningsförmåga (W/m·K)
dT/dx: Temperaturgradienten (K/m).
Vad är skillnaden mellan naturlig och påtvingad konvektion?
Naturlig konvektion: Sker på grund av densitetsskillnader orsakade av temperaturskillnader, t.ex. varm luft som stiger.
Påtvingad konvektion: Rörelse av vätska eller gas som åstadkoms med hjälp av en pump eller fläkt.
Vad innebär Newtons lag om kylning?
Newtons lag beskriver att värmeöverföringen är proportionell mot temperaturskillnaden:
𝑄=ℎ⋅𝐴⋅(𝑇𝑏𝑜𝑑𝑦−𝑇𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑)
h: Värmeöverföringskoefficient (W/m²·K)
A: Ytarea (m²)
𝑇𝑏𝑜𝑑𝑦,𝑇𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑 : Temperatur hos kroppen och vätskan (K).
Vad är termisk strålning?
Termisk strålning är energi som sänds ut som elektromagnetiska vågor från en kropp på grund av dess temperatur. Den är viktig vid höga temperaturer, t.ex. vid förbränning.
Vad är en svart kropp i värmeläran?
En svart kropp är en idealiserad modell som:
Absorberar all inkommande strålning.
Har noll reflektion och transmission.
Emissionen ges av Stefan-Boltzmanns lag:
Q = σ * T^4 * A
σ = 5.67 × 10^-8 W/m²·K^4.
Hur beräknas värmeöverföring genom strålning mellan två ytor?
Netto värmeöverföring ges av:
Q_net = ε * σ * A * (T1^4 - T2^4)
ε: Emissionskoefficient
σ: Stefan-Boltzmanns konstant
A: Ytarea
T1, T2: Absoluta temperaturer (K).
Vad är emissivitet och hur påverkar den strålning?
Emissivitet (ε) är ett mått på hur effektivt en yta sänder ut strålning jämfört med en svart kropp. Den varierar mellan 0 och 1, där 1 representerar en perfekt svart kropp.
Vad beskriver Boussinesq-modellen vid naturlig konvektion?
Boussinesq-modellen förenklar naturlig konvektion genom att anta att densiteten är konstant, förutom i kroppskrafttermen (t.ex. gravitation) där variationer är små.
