ثلاث طرق انتقال الحرارة

في بداية الصف الفيزياء في المدرسة الثانوية، وسوف تشمل الصوت والضوء والكهرباء، والطاقة، والحرارة هذه الأجزاء. الذي تحدث عن الديناميكا الحرارية، والمعلم يقول عادة، نقل الحرارة بثلاث طرق: توصيل الحرارة ، الحمل الحراري ، الإشعاع الحراري .

أن هذه الطرق الثلاث كيفية فهمه؟

أولا وقبل كل شيء، نحن بحاجة الى معرفته هو أن كل الأشياء تتكون من جسيمات. ولكن الجسيمات نفسها لا يزال قائما، ولكن التعلق في كل مكان.

وقد اكتشف العلماء أنه في ظل نفس الظروف، والحركة الجزيئية أعلى من درجة الحرارة عموما من وجوه وأكثر شدة، والعكس بالعكس. وبعبارة أخرى، ترتبط الكلية الطاقة الحركية الجزيئية ودرجة الحرارة. العلماء مع متوسط الطاقة الحركية للجزيئات لوصف درجة الحرارة. وارتفاع متوسط الطاقة الحركية الجزيئية، وارتفاع درجة الحرارة، والعكس بالعكس.

بشكل عام، والحرارة في الواقع لتمريرها من ارتفاع في درجة الحرارة إلى درجة حرارة منخفضة. حيث وموصل للحرارة بشكل أساسي ونقل الطاقة الحركية إلى جزيء إلى جزيء آخر .

الحمل الحراري يعني الحركة العيانية للنتائج السوائل في تشريد النسبي يحدث بين جزء من السائل، يحدث كل السوائل الساخنة والباردة المنشطات، فإنه ينفذ عملية نقل الحرارة.

الإشعاع الحراري يشير إلى كائن الإشعاع الكهرومغناطيسي لنقل الحرارة والإشعاع الشمسي هو الاشعاع الحراري نموذجي.

وسوف تجد أن الماضي هو الطريقة التي نقل الحرارة يمكن ملاحظتها عن طريق الماكرو. ولكن كل على طول، لا يمكن رؤية "شبح" مسكون العلماء في هذا المجال. إذا كان نقل الحرارة إلى أن يتحقق في فراغ، وفقا لالمذكورة أعلاه ثلاث طرق، والآن فقط من خلال الموجات الكهرومغناطيسية. إذا لم يكن هناك الموجات الكهرومغناطيسية التي يمكن أن تحقق نقل الحرارة ذلك؟

في الواقع، لقد اكتشف العلماء، في المقياس النانوي، وتحمل المكونات الإلكترونية على نطاق واسع الصحافة متكاملة نقل الحرارة أجهزة الدائرة لتكون أعلى من هرمون النظري بعض أكثر. أن السعرات الحرارية هذه النظريات أعلى تأتي من ذلك؟

وكانت هذه المشكلة يمكن حلها ليس جيدا.

واسطة نقل الحرارة الرابع

في الآونة الأخيرة، أكد من قبل الفيزيائي فريق تشانغ شيانغ مجلات بقيادة التجربة، تحت مقياس متناهي الصغر، وبيئة فراغ في فراغ فونون نقل الحرارة يحدث، والذي هو وسيلة جديدة لنقل الحرارة. كما أنها "الطبيعة" التي نشرت في الصحف ذات الصلة. لإضافة قليلا هنا، حيث تتم ترجمة "فونون" من اسم، أنها لا تتطلب وسيلة نقل، ويتم ذلك في فراغ. كيف يذهب أكد فريق شيانغ ذلك؟

لفهم هذه العملية، علينا أولا أن الحديث عن ميكانيكا الكم. بين إطار ميكانيكا الكم، والفراغ ليس فارغا حقا ولكن أيضا حيوية جدا. وفقا لميكانيكا الكم، ونحن نعلم أنه بالرغم من أن الجزيئات الصلبة في فراغ لا وجود لها، ولكن هناك الجسيمات الافتراضية. ولا تظهر على الجسيمات الافتراضية واحدة، ولكن تظهر في أزواج، والإيجابية والسلبية، ويحدث إبادة في فترة قصيرة للغاية من الزمن.

وعلى الرغم من الجسيمات الافتراضية للقضاء بسرعة في وقت قصير، لكنها نشطة جدا، تظهر باستمرار، وتختفي، وبالتالي فإن الفراغ في هذا النطاق هو مشغول جدا.

وأنا باستمرار عملية إبادة لإنتاجها، وسيرافق الجهود للعمل. العلماء التحقق من صحة حقا هذه المرة مع القوة.

وضعوا اثنين من لوحات وضعت بما فيه الكفاية وثيقة موازية، وهذه المرة سوف تنتج عامل جذب بين لوحين، والذي يحدث في الواقع من الجسيمات الافتراضية، وأخيرا وضع اثنين من لوحات رسمها معا. ويطلق العلماء على هذا: تأثير كازيمير .

السماح كازيمير تأثير لنا فهم مبدأ الجسيمات الافتراضية يمكن أن تمر من خلال القوة التي يولدها التوصيل فراغ، وأنه لا توجد إمكانية لتحقيق فراغ فونون نقل الحرارة في عملية من ذلك؟

قاد تشانغ شيانغ الفريق الذي يريد لقياس ما إذا كانت هذه العملية من خلال نقل الحرارة. يوضع الاثنان 100 نانومتر سميكة فيلم نيتريد السيليكون في نفس الوقت في الخلاء، ونهاية مراقبة الحرارة من الفيلمين، وبعض البرد.

وهكذا، وجدوا أن، كما يتم تقليل المسافة بين الفيلمين تدريجيا، ودرجة الحرارة من الفيلم تتقارب تدريجيا. وحتى مع ذلك أن الفرق في درجة الحرارة بين بداية فيلمين وصلت 25 درجة، أقرب إلى فيلم في المسافة، فإن درجة الحرارة تتقارب.

وهذا هو، في هذه العملية، يتم نقل الحرارة من درجة الحرارة العالية للفيلم إلى فيلم درجة حرارة منخفضة، والذي هو في الواقع من قبل فونون الحرارة فراغ يتحقق. ولكن، هذا نقل الحرارة ضعيفة للغاية، وأقل الاشعاع الحراري نقل الحرارة بسبب 4. هذا هو السبب في هذه الآلية لنقل الحرارة من الصعب العثور على السبب الرئيسي، ولكن من المرجح أن تكون خارج الرابع ثلاث طرق انتقال الحرارة. في المستقبل سوف الكتابة فوق كتب الفيزياء المدرسية القائمة، ولكن يرتبط أيضا للعالم من العلماء على آلية كاملة وتنفيذ التجارب والتكاثر OK.

الفونونات الحرارة فراغ ما هي الفائدة؟

أعتقد أن الكثير من الناس يعتقدون تأكدت حتى الحقيقة كاملة، ثم ماذا يمكننا أن نفعل ذلك؟

في الواقع، فإن اكتشاف كامل تؤثر بشدة حياتنا، وسنقدم مثال على ذلك. وصلت العديد من أدوات دقيقة اليوم مقياس متناهي الصغر، وخاصة في أنجز رقاقة حول مستوى النانومتر السبعة. ولكن مشكلة الحرارة لم تحل رقاقة، أصبحت واحدة من عنق الزجاجة من التطور التكنولوجي. عندما العلماء فهموا تماما نقل الطاقة الصوتية فراغ، فإنه يمكن تحسين تصميم رقاقة، لزيادة خفض حجم، مع الحد من استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة. لذلك، من المرجح أن تتغير هذه النتائج في مجال تطوير رقاقة هذا نقل الحرارة.

لتحسين أداء رقاقة، ولكن أيضا سوف تحسن كثيرا من أداء الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وغيرها من المعدات التي نستخدمها.