Transferi i nxehtësisë

Simulimi i konvekcionit termik në mantelin e Tokës. Ngjyrat shtrihen nga e kuqja dhe jeshile në blu me temperatura në rënie. Një shtresë kufitare e poshtme e nxehtë dhe më pak e dendur dërgon shtëllunga të materialit të nxehtë lart dhe materiali i ftohtë nga lart lëviz poshtë.

Transferimi i nxehtësisë është një disiplinë e inxhinierisë termike që ka të bëjë me gjenerimin, përdorimin, shndërrimin dhe shkëmbimin e energjisë termike (ngrohjes) midis sistemeve fizike. Transferimi i nxehtësisë klasifikohet në mekanizma të ndryshëm, si përçimi termik, konvekcioni termik, rrezatimi termik dhe transferimi i energjisë sipas ndryshimeve fazore. Inxhinierët gjithashtu marrin në konsideratë transferimin e masës së llojeve të ndryshme kimike (transferimi i masës në formën e ngjitjes), qoftë i ftohtë apo i nxehtë, për të arritur transferimin e nxehtësisë. Ndërsa këta mekanizma kanë karakteristika të dallueshme, ato shpesh ndodhin njëkohësisht në të njëjtin sistem.

Përçimi i nxehtësisë, i quajtur gjithashtu difuzion, është shkëmbimi i drejtpërdrejtë mikroskopik i energjisë kinetike të grimcave (të tilla si molekulat) ose kuazigrimcave (të tilla si valët e rrjetës) përmes kufirit midis dy sistemeve. Kur një objekt është në një temperaturë të ndryshme nga një trup tjetër ose rrethina e tij, nxehtësia rrjedh në mënyrë që trupi dhe rrethina të arrijnë të njëjtën temperaturë, në të cilën pikë janë në ekuilibër termik. Një transferim i tillë spontan i nxehtësisë ndodh gjithmonë nga një rajon me temperaturë të lartë në një rajon tjetër me temperaturë më të ulët, siç përshkruhet në ligjin e dytë të termodinamikës.

Konvekcioni i nxehtësisë ndodh kur rrjedha më e madhe e një lëngu (gaz ose lëng) bart nxehtësinë e tij përmes lëngut. Të gjitha proceset konvektive gjithashtu lëvizin nxehtësinë pjesërisht me anë të difuzionit. Rrjedha e lëngut mund të detyrohet nga procese të jashtme, ose ndonjëherë (në fushat gravitacionale) nga forcat e lëvizjes të shkaktuara kur energjia termike zgjeron lëngun (për shembull në një shtëllungë zjarri), duke ndikuar kështu në transferimin e tij. Procesi i fundit shpesh quhet "konvekcion natyror". Procesi i mëparshëm shpesh quhet "konvekcion i detyruar". Në këtë rast, lëngu detyrohet të rrjedhë duke përdorur një pompë, ventilator ose mjete të tjera mekanike.

Rrezatimi termik ndodh përmes një vakumi ose ndonjë mediumi transparent (të ngurtë ose lëng ose gaz). Është transferimi i energjisë me anë të fotoneve ose valëve elektromagnetike që rregullohen nga të njëjtat ligje.

Shiko edhe

• Izolimi termik