Rayleigh sonini konvektsiya orqali issiqlik uzatish tezligining o'tkazuvchanlik bilan issiqlik uzatish tezligiga nisbati deb tushunish mumkin; yoki shunga o'xshash ravishda, vaqt koeffitsienti (ya'ni konvektsiya vaqt o'lchoviga bo'lingan o'tkazuvchanlik vaqt ko'lami) orasidagi nisbat, raqamli omilgacha. Buni quyidagicha ko'rish mumkin, bu erda barcha hisob-kitoblar tizim geometriyasiga qarab raqamli omillarga bog'liq.
Konvektsiyani harakatga keltiruvchi suzish kuchi taxminan , shuning uchun tegishli bosim taxminan . Yilda barqaror holat, bu yopishqoqligi sababli kesish kuchlanishi bilan bekor qilinadi va shuning uchun taxminan teng bo'ladi , qayerda V konveksiya tufayli va odatdagi suyuqlik tezligi uning vaqt shkalasi tartibi.[iqtibos kerak ] Boshqa tomondan, o'tkazuvchanlik vaqt ko'lami quyidagicha .
Konvektsiya Rayleigh soni 1000–2000 dan yuqori bo'lganda paydo bo'ladi.
Radiatsiya
Issiq nurlanish orqali atrofdagi muhitga issiqlikni uzatuvchi, qizigan temir narsa
Termal nurlanish orqali sodir bo'ladi vakuum yoki har qanday shaffofo'rta (qattiq yoki suyuqlik yoki gaz ). Bu orqali energiyani uzatish fotonlar yilda elektromagnit to'lqinlar xuddi shu qonunlar bilan boshqariladi.[1] Termal nurlanish havzasi tufayli materiya tomonidan elektromagnit to'lqinlar sifatida chiqariladigan energiya issiqlik energiyasi yuqoridagi harorat bilan barcha moddalarda mutlaq nol. Issiqlik nurlanishi materiya ishtirokisiz tarqaladi vakuum makon.[14] Issiqlik nurlanishi - bu moddalardagi atomlar va molekulalarning tasodifiy harakatlarining bevosita natijasidir. Ushbu atomlar va molekulalar zaryadlangan zarrachalardan (protonlar va elektronlar ), ularning harakati natijasida emissiya paydo bo'ladi elektromagnit nurlanish, bu energiyani sirtdan uzoqlashtiradi.
The Stefan-Boltsman tenglamasi nurlanish energiyasini uzatish tezligini tavsiflovchi vakuumdagi ob'ekt uchun quyidagicha:
Uchun radiatsion uzatish ikkita ob'ekt o'rtasida tenglama quyidagicha:
bo'ladi ko'rish omili a va b sirtlari orasida,[15] va
va mutlaq haroratdir (ichida kelvinlar yoki daraja darajalari ) ikkita ob'ekt uchun.
Radiatsiya odatda juda issiq narsalar uchun yoki harorat farqi katta bo'lgan narsalar uchun muhimdir.
Quyosh nurlari yoki quyosh nurlari issiqlik va quvvat uchun olinishi mumkin.[16] Issiqlik o'tkazuvchanligining o'tkazuvchan va konvektiv shakllaridan farqli o'laroq, issiqlik radiatsiyasi tor burchak ostida keladi, ya'ni uning masofasidan ancha kichikroq manbadan kelib chiqadi - aks ettiruvchi nometall yordamida kichik joyda to'planishi mumkin. konsentratsiyali quyosh energiyasi avlod yoki a yonayotgan stakan.[17] Masalan, ko'zgularda aks etgan quyosh nuri qizdiradi PS10 quyosh energiyasi minorasi va kun davomida u suvni 285 ° C (545 ° F) ga qadar qizdirishi mumkin.[iqtibos kerak ] Maqsaddagi erishish mumkin bo'lgan harorat issiq nurlanish manbai harorati bilan cheklangan. (T4- qonun nurlanishning teskari oqimini manbaga ko'tarilishiga imkon beradi.) (uning yuzasida) biroz 4000 K issiq quyosh katta konkavning konsentratsion oynasining markazida joylashgan kichik probada 3000 K (yoki taxminan 3273 K ga teng) 3000 K ga erishishga imkon beradi. Mont-Lui Quyosh pechkasi Fransiyada.[18] Faza o'tish
Chaqmoq ning ko'rinadigan shakli energiya ko'chirish va Yer yuzida mavjud bo'lgan plazma namunasidir. Odatda, chaqmoq 10000 voltgacha 30000 amperni chiqaradi va yorug'lik, radio to'lqinlari, rentgen va hattoki gamma nurlarini chiqaradi.[19] Chaqmoqdagi plazmadagi harorat 28000 kelvin (27 726,85 ° C) (49,940,33 ° F) ga yaqinlashishi va elektronlarning zichligi 10 dan oshishi mumkin24 m−3.
Faza o'tish yoki o'zgarishlar o'zgarishi, a da sodir bo'ladi termodinamik tizim bir fazadan yoki moddaning holati issiqlik uzatish yo'li bilan boshqasiga. Muzning erishi yoki suvning qaynab ketishi fazalarni o'zgartirish misollari Mason tenglamasi suv tomchisining o'sishini issiqlik transportining ta'siri asosida tushuntiradi bug'lanish va kondensatsiya.
Faza o'tishlari quyidagilarni o'z ichiga oladi materiyaning to'rtta asosiy holati:
Qattiq - Cho'kma, muzlash va qattiqdan qattiqgacha.
Gaz - qaynatish / bug'lanish, rekombinatsiya / deionizatsiya va sublimatsiya.
Suyuq - kondensatsiya va eritish / termoyadroviy.
Plazma – Ionlash.
Qaynatish
Nukleat suvi bilan qaynaydi.
The qaynash harorati moddaning harorati bug 'bosimi suyuqlik suyuqlik atrofidagi bosimga teng[20][21] va suyuqlik bug'lanadi natijada bug 'hajmining keskin o'zgarishiga olib keladi.
A yopiq tizim, to'yinganlik harorati va qaynash harorati xuddi shu narsani anglatadi. Doygunlik harorati - bu suyuqlik bug 'fazasiga qaynashiga mos keladigan to'yinganlik bosimi uchun harorat. Suyuqlikni issiqlik energiyasi bilan to'yingan deyish mumkin. Issiqlik energiyasining har qanday qo'shilishi fazali o'tishga olib keladi.
Standart atmosfera bosimida va