Prenoenje toplote1. Provoenje (kondukcija)2. Strujanje (konvekcija)3. Zraenje (radijacija)

1. Provoenje toplotePrenoenje toplote provoenjem se deava izmeu tela (ili estica tela) koje imaju razliite temperature i koja su u direktnom kontaktu.Materijali, prema tome kako provode toplotu, se dele na - toplotne provodnike i - toplotne izolatore.

Koliina toplote Q koja se provoenjem prenosi kroz materijal u obliku ipke zavisi od: prirode tela,povrine poprenog preseka S, razlike temperatura (T2T1), gradijenta temperature T/x vremena provoenja .

Koeficijenta toplotne (termike) provodljivosti (u [W/mK]) karakterie termiku prirodu materijala kroz koji se provodi toplota.Koeficijenta toplotne (termike) provodljivosti je brojno jednak koliini toplote koja koja proe kroz telo povrine 1m2 za vreme od 1s kada je pad temperature 1K (10C) po duini tela od 1m.

Termiki fluks (protok) predstavlja koliinu toplote prenetu u jedinici vremena.

2. Prenoenje toplote strujanjem(konvekcijom)Strujanje (konvekcija) deava se samo u fluidima, gasovima i tenostima, kada se njihova itava nejednako zagrejana masa pomera i mea.

Stepen strujanja je utoliko vei ukoliko je vea brzina strujanja fluida.Prenos toplote strujanjem je uvek praen i prenosom toplote provoenjem, jer su u fluidu estice razlie temperature u stalnom direktnom kontaktu.

Razlikuje se: - prirodna (slobodna) konvekcija i - prinudna konvekcija.Prirodna konvekcija nastaje kao posledica razlike gustine pojedinih delova fluida pri njegovom zagrevanju.Prinudna konvekcija nastaje kada se kretanje fluida izaziva vetaki, pod uticajem spoljanjih faktora (upotrebom kompresora, pumpi, propelera...).

Razmena toplote izmeu povrine na jednoj temperaturi t1 i fluida na drugoj temperaturi t2 zavisi od :- oblika i nagiba dodirne povrine;- gustine, viskoznosti, masene koliina toplote, toplotne provodljivost fluida;- naina kretanja fluida (laminarno ili turbulentno),

Koliina toplote Q koju povrina S primi ili preda konvekcijom u toku vremena , ako je izmeu povrine i fluida razlika temperatura t, iznosi:

3. Prenoenje toplote zraenjem (radijacijom)Termalna radijacija se odvija izmeu dva razdvojena tela izmeu kojih se moe, a i ne mora nalaziti neka sredina, tj. proces radijacije se odvija i kroz vakuum. Proces radijacije obuhvata 3 faze:1. pretvaranje dela unutranje energije jednog tela u energiju elektromagnetnih talasa;2. prostiranje elektromagnetnih talasa i3. apsorpciju zraenja od strane drugog tela.Izvor termalne radijacije je unutranja energija zagrejanog tela.

Najznaajniji izvor toplotne energije za planetu Zemlju je Sunce koje svu energiju koju Zemlja dobija od njega prenosi putem EM talasa - toplotnim zraenjem.Toplotna energija koja do Zemlje stie EM zraenjem deluje na tela poveavajui im na taj nain temperaturu, odnosno njihovu unutranju energiju.Zraenje je karakteristino za sva tela. Svako telo neprekidno emituje i apsorbuje energiju zraenja ako je njegova temperatura razliita od 0K.

Svako telo emituje zraenje, apsorbuje ili proputa kroz sebe. Ukupna energija zraenja koja padne na telo je:

gde je: WR - reflektovana energija zraenja;WA apsorbovana energija zraenja iWT transmitovana (proputena) energija zraenja.

Emisiona mo nekog tela je energija zraenja koja se emituje sa jedinine povrine tela u jedinici vremena: U fizici crno telo predstavlja objekat koji apsorbuje svu energiju EM zraenja koje pada na njega. Ni jedan deo energije se ne reflektuje niti prolazi kroz njega.

Idealno crno telo ne postoji. Moe se aproksimirati crnom upljom kuglom sa otvorom u kojoj nastaje viestruka refleksija i apsorpcija EM zraenja, ali energija ne izlazi iz kugle. Crno telo apsorbuje svu energiju koja padne na njega i moe samo zraiti energiju koja zavisi samo od njegovih karakteristika i ne zavisi od incidentnog zraenja.

Slovenaki fiziar Bolcman je dokazao da je emisiona mo crnog tela, proporcionalna etvrtom stepenu njegove apsolutne temperature.Njegov uenik, tefan, je postavio matematiku formulaciju tefan Bolcmanovog zakona :gde je d -tefan-Bolcmanova konstanta.

I za tela koja nisu apsolutno crna, za takozvana siva tela koja ne apsorbuju i ne emituju celokupnu energiju, vai da je emisiona mo proporcionalna etvrtom stepenu njegove apsolutne temperature:gde je nova konstanta proporcionalnosti koja definie emisivnost sivog tela.

Emisivnost se definie kao odnos emisone moi nekog tela i emisione moi crnog tela na istoj temperaturi:

Emisivnost definie sposobnost nekog tela da emituje toplotnu energiju. Ima vrednost od 0 do 1.Crno telo ima emisivnost jednaku jedinici.

Vinov zakon: Ako maksimalnim vrednostima emisione moi odgovara talasna duina max, tada je proizvod te talasne duine i temperature crnog tela u kelvinima, T, konstantan:gde je b Vinova konstanta.

Gornji izraz je namenjen za odreivanje temperature bilo kojeg tela koje zrai i ima temperaturu koja se znaajno razlikuje od temperature okruenja. Vinov zakon moe da se formulie i na sledei nain: Talasna duina koja odgovara maksimalnoj emitovanoj energiji obrnuto je proporcionalna odgovarajuoj apsolutnoj temperaturi.

Hvala na panji !!!!!!!!!!!!