Tip:
Highlight text to annotate it
X
שלום , אני גיימס וויט והיום אנחנו נחקור "מעבר חום"
מעבר חום משפיע על חיי היום יום לדוגמא, זה עוזר למחשב לא להתחמם יתר על המידה
עוזר לנו לעצב בתים שצורכים פחות אנרגיה
מאפשר הכנת מזון
והדבר הכי חשוב זה עוזר לנו לשמור על חום הגוף כמו הרדיאטור הזה
אנחנו הולכים להסתכל על שלושה סוגים של מעבר חום הולכה,הסעה,קרינה
ונביא דוגמאות של איפה הם מתרחשים מסביבנו
כדי לעשות את זה אנחנו נשתמש ב"במצלמת חום" מצלמת חום רואה את הקרינה שניתנת על ידי כל הגופים
ומשתמשת בזה בשביל למדוד את הטמפרטורה שלהם לדוגמא, אובייקט קר נותן לנו פחות קרינה מאשר אובייקט חם שנותן יותר קרינה
המצלמה מקדדת את הקרינה ויוצרת לנו תמונה. הצבע שבתמונה מייצג את הטמפרטורה
גופים חמים מיוצגים בתמונה בצבעים בהירים וגופים קרים מיוצגים בצבעים כהים
בתמונה הזאת, היד שלי חמה אבל החוט מתכת שמתחת הוא קר
אבל , התמונה שבמצלמה לא תמיד נכונה למשל,בוא נתסכל בוידיאו של המצית.
למרות שהלהבה נראית באותה טמפרטורה כמו היד שלי אך למעשה הטמפרטורה שלה היא 2000 מעלות צלזיוס
זה יותר מדי חם לצלמה להראות את הטמפרטורה האמיתית
שימוש של המצית עם חוט התיל יציג לנו את סוג מעבר חום הראשון: הולכה.
אני אראה לכם ניסוי פשוט.
מעבר חום על ידי הולכה מתרחש כאשר יש הפרש טמפרטורת בין שני גופים שבאים במגע אחד עם השני.
הצד הימיני של החוט בא במגע עם להבת המצית, בנקודה זאת ,
הטמפרטורה של החוט באזור אחד מאוד חמה וקרה באזורים אחרים מעבר חום מתרחש מהצד החם לצד הקר.
בוא נצפה בזה מתרחש.
עם הזמן , הטמפרטורה של הרכיב (חוט) נעשה יותר ויותר אחידה כאשר "מעבר חום" מעביר אנרגיה מאזור חם לאזור קר בחוט.
כאשר מהנדסים בניין, דואגים לשמור אוויר קר או חם בתוך הבניין.
כמה טוב יכול הקיר לשמור על חום בבניין תלוי בשני דברים: העובי שלו ומוליכות חום שלו
חומרים שהם עבים יאפשרו לפחות חום לעבור דרכם
וחומרים עם מוליכות חום גבוה יאפשרו ליותר חום לעבור דרכם.
איך אתם חושבים שהדלת המתכת הזאת בהשוואה לפנל ספוג הזה במי עובר יותר חום?
מה לגבי חומרים מסורתיים כמו לבנות החיימר האלו
כאשר הטמפרטורה בדלת שונה מהטמפרטורה באוויר מתרחש מעבר חום אחר הנקרא: הסעה.
מצית,חוט מתכת וקרטון כרקע מאפשרים לנו לעשות את הניסוי הפשוט הבא
כאשר החום בחומר הוא קר או חם יותר מהאוויר שמקיף אותו זה גורם לטמפרטורה האוויר לעלות או לרדת.
במקרה של חוט חם יותר , החום של האוויר עולה ואויר קר מחליף אותו
זה מקרר את החוט הזה מהר יותר מהולכה
אם אנחנו נקרב את החוט לכיוון הקרטון , אנחנו נראה שהאוויר החם היוצא מן החוט מכה את הקרטון
אוויר החם הזה נקרה הולכה
וזה חלק מהולכה טבעית
לפעמים הולכה טבעית אינה מהירה מספיק אז מהנדסים משתמשים בהולכה "בכוח"
המחשב שלכם משתמש בהולכה מאומצת כדי לשמור אותו מהתחממות יתר
זה מה שהמאווררים במחשבים עושים
ע"י שימוש במצלמה חום , אנחנו יכולים לראות במחשב זה יש מספר אזורים שבהם יש רכיבים חמים
כאן, כאן , כאן וכאן
כאשר רכיבים אלו מתחממים מאוד
המאווררים במחשב מתחילים להוציא אוויר קר דרך החלקים
זה גורם להולכה מאומצת
האוויר החם יוצא דרך הצד או מאחורי המחשב
מקודם אני הזכרתי שכל הגופים פולטים קרינה
כאשר קרינה נפלטת מגוף חם ופוגעת בגוף אחר היא מחממת אותו.
לתהליך הזה קוראים קרינת חום
שתי מנורות בהירות , חתיכת נייר אלומיניום , חוט מתכת וקרטון
בוא נראה מה הולך לקרות כאשר האורות ידלקו
ניתן לראות שהקרינה הנפלטת מן האורות נספגת בקרטון
אבל הקרינה נפלטת חזרה באזור נייר האלומיניום
כאשר האורות כבים אנחנו יכולים לראות כי החלק של הקרטון שנמצא מתחת לנייר אלומיניום לא התחמם
בגלל שהקרינה לא הגיעה לאזור זה
השמש לדוגמא הוא גוף שחם בצורה קיצונית וקרינת החום שלו מחממת את כל היקום.
זה אומר שכאשר מעצבים בניין ,מיקום החלונות תופס חלק מאוד חשוב מהנדסת החום
כאשר הקרינה מהשמש עוברת דרך החלון
היא תחמם את הרכיבים החשופים הפנימיים שהם קרים יותר
הולכה והסעה מעבירים את החום הזה מסביב לבניין
ע"י התחשבות בקרינת החום בעיצוב הבניין הבניין יהיה חם יותר בחורף וקר יותר בקיץ
רדיאטורים היא דרך נפוצה לחמם בתים באזורים קרים
למרות שנקרא רדיאטור (מלשון קרינה), המכשיר הזה משתמש למעשה בקרינה ובהסעה לחמם את החדר
קרינת חום יוצאת מכל הכיוונים של הרדיאטור וגורמת לך להרגיש חם כאשר אתה עומד ליד המכשיר
הולכת טבעית מעבירה את האוויר החם מהרדיאטור לאזורים אחרים בבניין
ישנם המון דוגמאות של מעבר חום שמתרחשות סביבנו כל יום
וכמהנדסים, אנחנו חייבים לחשוב על שימוש בהם כדי לעשות את העולם למקום טוב יותר
תורם ע"י TZ