4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?

พลังงานความร้อนเคลื่อนที่จากอุณหภูมิที่สูงขึ้นไปสู่อุณหภูมิที่ต่ำลง
วิธีที่ความร้อนเดินทางมีหลักการอยู่ 3 ประการ ได้แก่ การนำ การพาความร้อน และการแผ่รังสี
ในสถานการณ์จริง การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นโดยใช้หลักการทั้งสามข้อนี้ร่วมกัน

[การนำความร้อน]

เมื่อปลายแท่งโลหะได้รับความร้อน ความร้อนจะค่อยๆ ถ่ายเท และปลายอีกด้านจะร้อน
การถ่ายเทความร้อนผ่านวัสดุนี้เรียกว่าการนำความร้อน
ค่าการนำความร้อนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสาร โลหะเป็นตัวนำความร้อนที่ดี
โดยทั่วไปก๊าซจะเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี
ดังนั้นวัสดุที่มีรูพรุนจึงมีการนำความร้อนต่ำกว่าวัสดุที่มีความหนาแน่น และใช้เป็นฉนวนความร้อน
การนำความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่ฟลักซ์ความร้อน (ปริมาณพลังงานที่ผ่านพื้นที่หน่วยในหน่วยเวลา) ถูกสร้างขึ้นภายในสารตามสัดส่วนของการไล่ระดับอุณหภูมิโดยไม่มีการเคลื่อนที่ของวัตถุ และแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้เป็น กฎของฟูริเยร์

q = ฟลักซ์ความร้อน W/m2
k=การนำความร้อน W/mK
T=อุณหภูมิเค
X=ตำแหน่ง ม
q＝-k　x　dT/dX

[การพาความร้อน]

เมื่อน้ำหรืออากาศ (ของเหลวหรือก๊าซ) ถูกทำให้ร้อนจากด้านล่าง ส่วนที่อุ่นจะขยายตัวและมีความหนาแน่นน้อยลงและเพิ่มขึ้น ในขณะที่ส่วนบนที่เย็นกว่าจะลงมา การกระทำนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกและอุณหภูมิสูงขึ้นตลอด
วิธีการถ่ายเทความร้อนโดยการเคลื่อนย้ายของเหลวและก๊าซนี้เรียกว่าการพาความร้อน
การพาความร้อนแบบพาความร้อนอธิบายการถ่ายเทความร้อนที่เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิ และแสดงถึงฟลักซ์ความร้อนที่มาพร้อมกับการไหลของสสารและปรากฏการณ์ทางกายภาพอื่นๆ เช่น การควบแน่น การระเหย และการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น
dq = ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านพื้นที่หน่วยในหน่วยเวลา (W/m2)
h = สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน
Tf = อุณหภูมิของเหลว
Ts= คืออุณหภูมิของพื้นผิวของแข็ง
dq = ชั่วโมง(Tf – Ts)

[การแผ่รังสีความร้อน ]

การแผ่รังสีความร้อนเป็นวิธีการส่งความร้อนที่ไม่ต้องใช้ตัวกลางเป็นตัวกลาง เช่น ความร้อนจากแสงอาทิตย์ (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ที่ส่งถึงพื้นโดยตรงและทำให้โลกร้อนขึ้น
ในเวลานี้ ความร้อนจะถูกดูดซับโดยตรงจากวัสดุในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผลให้อุณหภูมิของวัสดุสูงขึ้น
การถ่ายเทความร้อนของรังสีอินฟราเรดไกล (ซึ่งกระตุ้นการสั่นสะเทือนซึ่งกันและกันของอะตอมที่ก่อตัวเป็นสสาร) ถือเป็นการแผ่รังสีความร้อนอย่างแท้จริง
เมื่อมีก๊าซอยู่ในตัวกลางขั้นกลาง ไนโตรเจน (N2) และออกซิเจน (O2) จะไม่ดูดซับรังสีอินฟราเรดไกล แต่ก๊าซมีขั้ว เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และไอน้ำ (H2O) จะถูกดูดซับโดยก๊าซ
การแผ่รังสีความร้อนคือพลังงานที่ปล่อยออกมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากพื้นผิวของแข็งตามกฎของพลังค์ และการแลกเปลี่ยนพลังงานนั้นเป็นไปตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์
กฎสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ระบุว่าพลังงานการแผ่รังสีของวัตถุสีดำเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิของวัตถุต่อกำลังสี่

[ศาสตร์แห่งรังสีอินฟราเรด สารบัญ]

1. การค้นพบแสงรังอินฟราเรด
2.แสงรังอินฟราเรดคืออะไร?
3. ประเภทของรังสีอินฟราเรด
4.เครื่องทำความร้อนคืออะไร?
5. กฎพื้นฐานสี่ประการของการแผ่รังสี
6. อัตราการดูดซึมรังสีฟาร์รังอินฟราเรด
7. การสร้างรังสีอินฟราเรดไกล
8.การเปรียบเทียบรังสีอินฟราเรดไกลและรังสีอินฟราเรดใกล้
9. ข้อควรระวังในการใช้รังสีอินฟราเรด (Q&A)
10. ความถ่วงจำเพาะ ความร้อนจำเพาะ และค่าการนำความร้อนของวัสดุหลัก