Infographic

สร้างและออกแบบสื่อ Infographic ความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

E-Book

รวบรวมหนังสือ/เอกสารอิเล็กทรอนิกส์ ที่ผู้อ่านสามารถอ่านผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

Science and Technology Article

รวบรวมบทความ/สื่อตีพิมพ์ ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม

Mobile Application

Mobile Application ภายใต้ความร่วมมือของหน่วยงานในสังกัดกระทรวง

กลไกการถ่ายเทความร้อน

วันที่เผยแพร่: 
Mon 12 February 2018
รายละเอียด: 

พลังงานความร้อนสามารถถ่ายเทจากสสารหนึ่งไปยังอีกสสารหนึ่ง โดยมีสื่อตัวกลางหรือไม่มีก็ได้ เราแบ่งกลไกการถ่ายเทความร้อนออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้ 
          การนำความร้อน (Conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนจากโมเลกุลไปสู่อีกโมเลกุลหนึ่งที่อยู่ติดกันไปเรื่อยๆ จากอุณหภูมิสูงไปสู่อุณหภูมิต่ำ ยกตัวอย่างเช่น หากเราจับทัพพีในหม้อหุงข้าว ความร้อนจะเคลื่อนที่ผ่านทัพพีมายังมือของเรา ทำให้เรารู้สึกร้อน โลหะเป็นตัวนำความร้อนที่ดี อโลหะและอากาศเป็นตัวนำความร้อนที่เลว

          การพาความร้อน (Convection) เป็นการถ่ายเทความร้อนด้วยการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสสาร ซึ่งมีสถานะเป็นของเหลวและแก๊ส  ส่วนของแข็งมีการถ่ายเทความร้อนด้วยการนำความร้อนและการแผ่รังสีเท่านั้น การพาความร้อนส่วนมากมักเกิดขึ้นในบรรยากาศและมหาสมุทร รวมทั้งแมกมาและโลหะเหลวภายในโลก และแก๊สร้อนในดวงอาทิตย์

          การแผ่รังสี (Radiation) เป็นการถ่ายเทความร้อนออกรอบตัวทุกทิศทุกทาง โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการส่งถ่ายพลังงานดังเช่นการนำความร้อนและการพาความร้อน  การแผ่รังสีจึงสามารถถ่ายเทความร้อนผ่านอวกาศได้  วัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่า -273°C หรือ 0 K (เคลวิน) ย่อมมีการแผ่รังสี วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงแผ่รังสีคลื่นสั้น วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำแผ่รังสีคลื่นยาวตามกฎของวีน


ภาพที่ 1 การถ่ายเทความร้อน

ภาพที่ 1 แสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของวัฏจักรการพาความร้อน การแผ่รังสีจากกองไฟทำให้เกิดความร้อนที่ก้นหม้อน้ำด้านนอก โลหะทำให้เกิดการนำความร้อนเข้าสู่ภายในหม้อ ทำให้น้ำที่อยู่เบื้องล่างร้อนและขยายตัว มีความหนาแน่นต่ำจึงลอยขึ้นสู่ข้างบน ส่วนน้ำเย็นความหนาแน่นสูงซึ่งอยู่ด้านบนเคลื่อนตัวลงมาแทนที่ เมื่อน้ำเย็นที่เคลื่อนลงมาได้รับความร้อนเบื้องล่าง ก็จะลอยขึ้นหมุนวนเป็นวัฏจักรต่อเนื่องกันไป ซึ่งเรียกว่า “เซลล์การพาความร้อน” (Convection cell)  เซลล์การพาความร้อนที่เกิดขึ้นในธรรมชาติได้แก่ การหมุนเวียนของเหล็กเหลวในแก่นชั้นนอกของโลก กระบวนการธรณีแปรสัณฐาน  สายพานยักษ์ของกระแสน้ำลึกในมหาสมุทร  วัฏจักรน้ำบนพื้นผิวโลก  กระแสลมและความกดอากาศ  กระแสอากาศในเมฆคิวมูโลนิมบัส  บรรยากาศชั้นโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์  แถบเข็มขัดเมฆบนดาวพฤหัสบดี เป็นต้น


ภาพที่ 2 เซลล์การพาความร้อนในบรรยากาศโลก

ในการศึกษาระบบโลกและอุตุนิยมวิทยาจะเน้นเรื่องกลไกการแผ่รังสีและการพาความร้อน ทั้งนี้เนื่องจากดวงอาทิตย์ถ่ายเทพลังงานจากดวงอาทิตย์มาสู่โลกโดยการแผ่รังสี  พื้นผิวโลกและบรรยากาศแต่ละชั้นดูดกลืนรังสีคลื่นสั้นแต่ละชนิดแล้วแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นมากกว่าออกมา เมื่อน้ำและอากาศได้รับพลังงานความร้อน ก็จะเคลื่อนที่ด้วยการพาความร้อน ทำให้เกิดหมุนเวียนของอากาศในภาพที่ 2

เจ้าของข้อมูล: 
http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/heat-transfer
QR Code for http://www.stkc.go.th/content/%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B9%84%E0%B8%81%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%96%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%A3%E0%B9%89%E0%B8%AD%E0%B8%99
Hits 222 ครั้ง