传热:目标、应用及传热机制

Heat Transfer: Objectives, Applications and Heat Transfer Mechanisms

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

热传递

热力学系统中热传递的定义

系统与其周围环境之间的温差会导致热量穿过系统的边界进行传递。

存在一种被称为“热传递”的现象,其中温度差异会导致热量从一个点传递到另一个点。热量也被称为“通量”。

目标

  • 在工业规模的操作中,热能可以应用于各种各样的用途。
  • 工业领域使用的能源主要来自电力和蒸汽。
  • 为了避免热量损失,了解热量是如何传递的是必要的。
  • 掌握了热传递原理后,实现高效且经济的设计就变得更加容易了。

申请;申请材料;应用程序

在制药行业中,热传递技术有着广泛的应用。以下是一些显著的例子:

结晶

  • 通过这一工艺,药品的纯化成为可能。
  • 当热量被施加到一种物质的饱和溶液中时,溶液会变得过饱和,从而导致该物质结晶。

蒸馏

  • 将液体混合物煮沸后,混合物中的各成分会以蒸汽的形式分离出来,这些蒸汽可以分别收集。
  • 该工艺是通过加热来完成的。

干燥

  • 这仅仅意味着去除水分或溶剂,可以通过加热来实现。

蒸发

  • 这涉及到通过加热将液体转化为蒸汽,以便将其去除。
  • 植物提取物特别适合用于这一工艺。

灭菌

  • 任何物体或物质都必须经过彻底的灭菌处理,以消除其中的微生物。
  • 药品通过干热法和湿热法进行灭菌处理。

传热机制

热传递机制是一种能够使热能从一个物体传递到另一个物体的过程。这些机制都基于一个基本原理:热能或动能总是倾向于达到平衡状态或相同的能量水平。辐射热是一个更广泛的术语,涵盖了多种形式的热传递方式,比如传导、对流等。

传导;导电性;传导过程

在为这些现象创建数学解释方面,导热(conduction)是最简单的热传递模型。动能通过物质传递的过程是由于高温区域向低温区域移动。当高温分子与相邻分子相互作用时,它们会将自己的能量传递给这些分子,直到达到平衡状态。通常,导热模型不会考虑材料内部的粒子运动。

对流

流体运动(如空气或水)会导致对流来传递热量。对流与传导的不同之处在于物质载体的移动方式:传导是通过原子运动使物质升温,而对流则是通过热能的传递来实现的。这种运动通常是由密度差异引起的。温度较高的粒子密度较小,因此会向较冷的区域移动;而温度较低的粒子则会向较热的区域移动。最终,由于流体的运动,系统会达到平衡状态。

辐射热

辐射热是通过辐射传递的热量。辐射热本质上就是辐射能,其传递不需要任何介质。这种能量传递方式依赖于来自某种电磁源的辐射。当带电粒子运动时,会产生电磁波;当这些电磁波遇到其他粒子时,它们会继续传播,并被所遇到的粒子转化为动能。即使所有粒子都被加热到相同的温度,辐射仍然会持续发生,但由于系统处于平衡状态,人们通常无法察觉到这种辐射的存在。

这种类型的能量传递在决定地球温度方面起着至关重要的作用。地球从太阳获取能量,这种能量传递就是通过辐射实现的。温室效应也是辐射作用的结果。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文