Heat & Mass Transfer: A Tutorial

Varme og masseoverføring er en sub-disiplin av fysikk som har bred og variert program i utformingen av boliger og næringsbygg, industriprosesser, design av elektroniske enheter, vanlige husholdningsapparater, i matvareindustrien, så vel som i studiet av biologiske systemer . Forutsetninger for å studere varme- og massetransport på universitetsnivå har bakgrunn i kalkulus og fysikk. Anvendelsen av begrepet varmeoverføring kan bare forstås når du setter på en vinterjakke, holder fanget varme deg varm. Fordampning er et enkelt eksempel på masseoverføring.

Bruksanvisning

1

Løs opp en spiseskje salt i et stort glass eller vann. Rør vannet med en skje. Legg merke til hvor bare en del av saltet driver til bunnen av glasset, mens resten av saltet oppløses og diffunderer i vannet. Smak på vannet og observere hvordan vannet har forvandlet fra fersk til salt vann. Dette illustrerer prosessen med masseoverføring som molekyler av salt diffuse med molekyler av vann for å danne en ny substans. En lignende prosess finner sted når en kobberplate er plassert på en stålplate, blir atomer av kobber og molekyler av stål som utveksles mellom de to flater. Denne prosessen av masse overføring mellom flatene er referert til som konveksjon. Med prosessen med inndampning, vannmolekyler diffunderer ut i luften når de utsettes for varme. Disse tre eksempler viser grunnleggende prinsipper for masseoverføring.

2

Sett i et vakuum eller brødrister og slå den på. Kjør en batteridrevet verktøy som et oppladbart drill. Fylle bensin på bilen din motor og slå på tenningen. Alle disse prosessene demonstrere overføring av energi, som blir omdannet til daglig bruk. Termodynamikk er en sub-tema av varme- og massetransport som studerer hvordan og på hvilke priser energien overføres. NASA definerer termodynamikk som studiet av effekten av arbeid, og varmeenergi i et system. Utformingen av alle apparater og utstyr tar termodynamikk og energioverføring i betraktning.

3

Skru opp termostaten i varmeanlegget. Legg merke til hvordan varmen i rommet eller hjemme gradvis stiger. Slå på komfyren og koke vann eller te. Nå slår varmen på lav til å opprettholde temperaturen i flere minutter. Disse eksempler viser prinsippene for varmeoverføring. Varme blir overført fra en radiator i luften i det lukkede rom, eller fra brannen i en gasskomfyr eller elektrisk brenner til overflaten av en gryte. Varmen av potten blir overført på nytt fra overflaten av potten til vannet. Justering av temperaturen endrer hastigheten for varmeoverføring fra en radiator til luften. Disse begrepene kan forstås på en mye større sammenheng i forhold til solen, solenergi og når studerer drivhuseffekten.