کتاب انتقال گرما هولمن10- محمدرضا افضلی/ نشر کتاب دانشگاهی

اطلاعات کتاب

درباره کتاب

انتقال گرما علم پیش بینی انتقال انرژی بین اجسام مادی، در نتیجه اختلاف دماست. در ترمودینامیک این انتقال انرژی به صورت گرما تعریف می شود. علم انتقال گرما فقط در پی توضیح نحوه انتقال انرژی گرمایی نیست، بلکه اهنگ تبادل انرژی در شرایط مشخص شده را نیز تعیین میکند. هدف مطلوب از هر تحلیل، تعیین آهنگ انتقال گرماست و همین وجه تمایز انتقال گرما و ترمودینامیک به شمار می رود. در ترمودینامیک با سیستم های در حال تعادل سروکار داریم؛ با استفاده از این علم می توان مقدار انرژی لازم برای تغییر سیستمی را، از یک حالت تعادل به حالت تعادل دیگر، پیش بینی کرد؛ اما پیش بینی سرعت انجام این تغییر، با استفاده از علم ترمودینامیک، امکان ندارد، زیرا طی چنین فرایندی، سیستم در تعادل نیست. انتقال گرما، با ارائه قواعد تجربی بیشتر، که تعیین آهنگ انتقال انرژی از طریق آنها امکان پذیر است، اصول اول و دوم ترمودینامیک را تکمیل میکند. مانند ترمودینامیک، قواعد تجربی که به عنوان اساس علم انتقال گرما به کار می روند، نسبتا ساده اند و به آسانی می توان آنها را تعمیم داد تا انواع وضعیت های عملی را شامل شوند.

به عنوان نمونه ای از مسائل گوناگونی که می توان با استفاده از ترمودینامیک و انتقال گرما حل کرد، سرمایش میله فولادی داغی را درنظر بگیرید که در سطل آبی قرار داده می شود. با استفاده از اصول ترمودینامیک می توان دمای تعادل نهایی مجموعه میله فولادی آب را پیش بینی کرد، اما ترمودینامیک نمی تواند به ما بگوید که رسیدن به این دمای تعادل چه مدت طول میکشد، یا دمای میله فولادی پس از گذشت زمانی معین، قبل از رسیدن به تعادل، چقدر خواهد بود. با استفاده از انتقال گرما می توان دمای میله و آب را به صورت تابعی از زمان به دست آورد.

اغلب خوانندگان با اصطلاحاتی چون رسانش، همرفت و تابش که برای مشخص کردن مودهای مختلف انتقال گرما به کار می روند، آشنا هستند. در این فصل مکانیسم این مودهای انتقال گرما را به صورت کیفی شرح می دهیم تا هر یک را در جایگاه مناسب خود ببینیم. در فصل های بعد، این سه نوع انتقال گرما را به تفصیل شرح خواهیم داد.