TPA Writer Where The new ideas begin

นิรนาม
ผู้เขียน
นิรนาม
อัพเดท
19 ธ.ค. 2008 22.24 น.

คือการทำความเย็นที่เข้าใกล้ หรือถึงอุณหภูมิของศูนย์องศาสัมบูรณ์ ความเย็นระดับนี้เป็นความเย็นที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะหยุดการเคลื่อนไหว ถ้ากล่าวอย่างง่าย ๆ ก็คือความตาย ที่ยิ่งกว่าความตายเสียอีก

6 การส่งถ่ายความร้อน (Heat transfer)

การส่งถ่ายความร้อน (Heat transfer)

                ความร้อนสามารถเคลื่อนที่ได้ 3 รูปแบบ คือ การนำ การพา และการแผ่รังสี พฤติกรรมทางความร้อนจะเคลื่อนที่จากอุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ำ ยกตัวอย่างเช่น น้ำแข็งในแก้วน้ำที่มีน้ำอยู่ น้ำจะมีอุณหภูมิสูงกว่าจึงถ่ายเทความร้อนไปที่น้ำแข็งที่มีอุณหภูมิเย็นกว่า ทำให้น้ำแข็งละลาย และหยุดถ่ายเทความร้อนต่อเมื่อมันมีอุณหภูมิที่เท่ากัน

 

การนำ (Conduction)

                เป็นการส่งถ่ายอุณหภูมิโดยที่ตัวกลางนั้นอยู่กับที่ ยกตัวอย่างเช่น เราจับแท่งเหล็กแท่งหนึ่ง แล้วนำปลายของแท่งเหล็กนั้นไปเผาไฟ สักพักมือเราที่จับปลายอีกด้านก็จะรู้สึกถึงความร้อนที่มือ นี้คือตัวอย่างของการนำความร้อน ตัวกลางได้แก่ แท่งเหล็กที่มีความร้อนวิ่งผ่าน ส่วนตัวอย่างอื่นเช่น การนำความร้อนผ่านกำแพงบ้าน (กำแพงเป็นตัวกลาง) ความร้อนผ่านหลังคา (หลังคาเป็นตัวกลาง) ความร้อนผ่านผนังท่อ (ผนังท่อเป็นตัวกลาง)

ส่วนอัตราการนำความร้อน ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิ และคุณสมบัติการนำความร้อนของวัสดุ

 

การพา (Convection)

                เป็นการส่งถ่ายอุณหภูมิโดยที่ตัวกลางนั้นเคลื่อนที่ไปกับอุณหภูมิด้วย ยกตัวอย่างเช่น น้ำที่มีอุณหภูมิไหลผ่านท่อซึ่งน้ำจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่พาความร้อนไปกับน้ำเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน

                ส่วนอัตราการพาความร้อน ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเร็วของการไหลของตัวกลาง และชนิดของของไหล

 

การแผ่รังสี (Radiation)

                เป็นการถ่ายเทอุณหภูมิที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ยกตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์การแผ่รังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์มายังโลก ความร้อนเคลื่อนผ่านอวกาศ ผ่านชั้นบรรยากาศของโลก ผ่านบ้าน และก็มาถึงคนก็จะรู้สึกร้อน

                อัตราในการแผ่รังสีความร้อน ที่มีปริมาณมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิ ปริมาณอุณหภูมิที่แพร่ออกจากแหล่งกำเนิด แล้วนำการแพร่นั้นมาเปรียบเทียบกับวัตถุดำ (วัตถุดำเป็นวัตถุทางอุดมคติไม่มีจริงในโลกนี้ ส่วนที่เห็นว่าเป็นสีดำ ในทางวิทยาศาสตร์ไม่ถือว่าดำจริง)

                ในบางครั้งเราจะพบว่า การถ่ายเทความร้อนนั้นมีได้ทั้ง 3 แบบผสมกันไป ยกตัวอย่างเช่น แท่งเหล็กที่เราเอามือจับ และนำเอาอีกด้านหนึ่งไปเผาไฟ

การนำ ก็คือความร้อนวิ่งผ่านแท่งเหล็กมาสู่มือเรา

การพา ก็คือเมื่อลมพัดผ่าน ความร้อนของแท่งเหล็กก็จะวิ่งมาหาเรา

ส่วนการแผ่รังสี ก็คือความร้อนของแท่งเหล็กแผ่ออกมาทำให้รู้สึกร้อน ถ้าลองเอากระจกไสไปกันระหว่างเรากับแท่งเหล็กร้อน เรายังรู้สึกถึงความร้อนนั้นอยู่ ความร้อนที่มาจากเหล็กร้อนนั้นเคลื่อนที่ผ่านแก้วได้

การถ่ายเทความร้อนในระบบไครโอเจนิกส์ มีอุณหภูมิที่ไหลผ่านออกมาเป็นอุณหภูมิที่สูญเสีย ในบริเวณที่ต้องการรักษาอุณหภูมิให้มีค่าคงที่ การแก้ไขในระบบไครโอเจนิกส์เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูญเสียนี้ ยกตัวอย่างเช่น ใช้วิธีแจ็คเก็ตสุญญากาศ (Vacuum jackets), เกราะป้องกันโดยใช้ไนโตรเจน (Nitrogen shields) ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีวิธีลดการสูญเสียของอุณหภูมิอีกหลายวิธี ขึ้นอยู่กับความชำนาญ และประสบการณ์ ของผู้ปฏิบัติงานด้านไครโอเจนิกส์

โหวตให้คะแนนบทความ


facebook