第二章 热量传输10
《热量传递》课件
XII. 微观常数与传热学的关系
介绍微观常数与传热学之间的关系，以及这些常数如何影响传热现象和材料 特性。
XIII. 传热学中的数学方法和工 具
了解在传热学研究中常用的数学方法和工具，并探索如何应用这些方法解决 实际问题。
XIV. 实验技术在传热学中的应 用
介绍传热学实验中常用的技术和设备，并探讨如何设计和执行有效的传热实 验。
III. 热辐射的特征与作用
探讨热辐射的特征、辐射定律以及热辐射在能量转换和远红外技术中的应用。
IV. 热对流的形成与特征
了解热对流的形成机制、传热方式以及在自然对流和强迫对流中的实际应用。
V. 热量传递的数学描述
深入研究热传导、热辐射和热对流的数学模型与方程，并解释这些方程如何描述和预测传热现象。
XVIII. 传热学在航空航天领域中的应用
了解传热学在航空航天领域的关键应用，包括航空发动机、热保护和空气动力学。
XIX. 热量传递相关技术的发展 趋势
探讨热量传递相关技术的最新发展趋势，包括纳米传热、相变材料和可再生 能源。
XX. 热量传递相关产业的市场 前景
分析热量传递相关产业的市场前景，包括传热设备、材料和咨询服务等领域 的商机。
IX. 传热学的应用领域
调查传热学的广泛应用领域，包括能源工程、材料科学、生物医学和环境保护。
X. 传热学的研究方向与前景
展望传热学领域的最新研究方向，并讨论传热学在未来技术创新和可持续发展方面的前景。
XI. 传热学的影响与重要性
说明传热学对于工业生产、能源利用和环境可持续性方面的影响以及相关政 策和标准的重要性。
XV. 传热学与相关学科的交叉研究
探讨传热学与流体力学、材料科学、化学工程等相关学科的交叉研究和合作的重要性。
初中物理热量传导解析
初中物理热量传导解析热量传导是热能从高温物体传递给低温物体的过程。
在自然界和我们日常生活中，热量传导是一个非常常见且重要的现象。
本文将对热量传导进行解析，探讨其基本原理和相关的重要概念。
一、热量传导的基本原理热量传导是由于物质内部的分子或原子间的相互作用导致的，它是一种没有物质的传递方式，因此可以在真空中进行。
热量传导的基本原理可以简述为：1. 能量传递：热量传导是通过分子或原子间的能量传递而实现的。
在高温区域，分子或原子具有较大的能量，它们会与周围的分子或原子发生碰撞，将能量传递给它们。
2. 传递方式：热量的传递方式主要有三种：导热、对流和辐射。
其中，导热是指通过物质的直接接触进行的能量传递，对流是指通过流体的运动传递能量，而辐射则是指通过电磁波的传播而实现的能量传递。
3. 物质特性：物质的导热性能是热量传导的重要参考，不同的物质具有不同的导热性能。
导热性能通常由热导率来衡量，热导率越大，物质的导热性能越好。
二、热量传导的相关概念在研究热量传导时，有一些相关的概念需要了解和掌握。
1. 热传导方程：热传导方程是描述热量传导过程的数学模型，它可以用来计算物体内部的温度分布。
通常，热传导方程可以写为：∂Q/∂t= kA(∂T/∂x)，其中∂Q/∂t代表单位时间内通过物体表面传递的热量，k代表物质的热导率，A代表物体的表面积，(∂T/∂x)代表温度梯度。
2. 热阻和导热系数：热阻是指单位面积上单位时间内通过物质传递的热量与温度差的比值，可以用来衡量物质的隔热性能。
导热系数是热阻的倒数，代表了单位时间内通过单位面积的单位温度差传递的热量。
三、热量传导的应用热量传导在工程领域和日常生活中有着广泛的应用。
1. 传热设备：在各类传热设备中，热量传导是实现热交换的重要方式。
例如，散热器、蒸发器、换热器等，都是利用热量传导来实现能量的转移和传递。
2. 绝缘材料：在建筑和制造业中，绝缘材料被广泛应用于隔热保温。
绝缘材料的设计旨在减少热量传导，并提供高效的热阻。
2-1第2章 热量传递
2.1.3
典型间壁式换热器
主要特点： 主要特点：冷热两种流体被一固体间壁所隔 在换热过程中，两种流体互不接触， 开，在换热过程中，两种流体互不接触，热 量由热流体通过间壁传给冷流体。 量由热流体通过间壁传给冷流体。以达到换 热的目的。 热的目的。 优点：传热速度较快，适用范围广， 优点：传热速度较快，适用范围广，热量的 综合利用和回收便利。 综合利用和回收便利。 缺点：造价高，流动阻力大，动力消耗大。 缺点：造价高，流动阻力大，动力消耗大。 典型设备：套管式换热器、列管式换热器。 典型设备：套管式换热器、列管式换热器。 适用范围： 适用范围：不许直接混合的两种流体间的热 交换。 交换。
2、为物理单元操作创造必要的条件 、
对某些单元操作过程，如蒸发、结晶、 对某些单元操作过程，如蒸发、结晶、 蒸馏和干燥等， 蒸馏和干燥等，往往需要输入或输出热 才能保证操作的正常进行。 量，才能保证操作的正常进行。 如蒸馏操作中， 如蒸馏操作中，为使塔釜内的液体不断 气化，就需要向塔釜内的液体输入热量， 气化，就需要向塔釜内的液体输入热量， 同时， 同时，为了使塔顶的蒸气冷凝得到回流 液和液体产品， 液和液体产品，就需要从塔顶蒸气中移 出热量。 出热量。
稳定传热与不稳定传热
对于连续过程：传热系统中不积累热量， 对于连续过程：传热系统中不积累热量， 即输入系统的热量等于输出系统的热量， 即输入系统的热量等于输出系统的热量， 稳定传热（ 定态传热）。 称为稳定传热 又称定态传热 称为稳定传热（又称定态传热）。 稳定传热的特点：传热速率为常数， 稳定传热的特点：传热速率为常数，并且 系统中各点的温度仅随位置变化而与时间 无关。 无关。 对于间歇过程：传热系统中各点的温度不 对于间歇过程： 仅随位置变化且随时间变化，称为不稳定 仅随位置变化且随时间变化，称为不稳定 传热（又称非定态传热 非定态传热）。 传热（又称非定态传热）。
热量传递
Cp
根据热平衡关系，可得：
t d d
t 2t 2t 2t Cp dd （ 2 2 2 ）dd x y z
t 2t 2t 2t （ 2 2 2） a 2 t Cp x y z
式中
——拉普拉斯运算符号；
• 如换热器的设计，需要提高换热速率以达 到强化传热、减少换热面积的目的。
传热
控制传热 过程
• 如窑体散热，需削弱传热以减少散热损失。
• 如窑内制品烧成制度的控制，需使坯体按 预定的烧成制度进行，以获得高质量产品。
绪言
一、传热学与热力学的关系
热力学 •研究平衡体系， 可计算体系由一 种平衡状态变为 另一种平衡状态 时所需的能量。
1、导热 热量从物体中温度较高处传递到温度较低处，或温度较高 的物体将热量传到与之接触的温度较低的另一物体的过程， 统称为导热。 特点：物体各部分间不发生相对位移，也不存在能量的转 换。
傅里叶研究了固体单向稳态导热现象，于1822年确立了傅里叶定律
t Q -F n
q t n
三、热阻
电学量 过程的动力 过程的阻力 过程的传递量 基本规律 电位差U（V） 电阻R（Ω） 电流量I（A）
I U R
热学量 温度差Δt（℃） 热阻
R （ t C ） W
或
Rt' (
m 2 C ) W
W ） m2
热流量Q或
Q t Rt
q（
或
q
t R t'
Q
tf - t 1 1 1 Rr1 Rc1 Rd 1 1 1 Rr2 Rc2
传热学
•能够确定前一变 化什么时候能完 成，能确定相应 过程中热量传递 的速率。
热量传递方式
热量传递方式热量传递方式指的是热量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的方式。
热量传递是热力学中的基本概念，对于我们理解热力学现象和工程实践有着重要的意义。
热量传递方式主要包括传导、辐射和对流三种方式。
首先，传导是指热量通过物体内部的分子碰撞传递的方式。
当物体中部分分子受热时，它们的动能增加，分子之间相互碰撞会使热量迅速地从高温区域传递到低温区域，从而使得物体整体的温度发生变化。
传导过程中的热量传递速度取决于物体的导热性能和温度梯度。
导热性能是物体传导热量的能力，通常由物质的导热系数决定。
温度梯度则是指单位长度内的温度差异。
传导的热量传递速率可以用傅里叶热传导定律来描述。
其次，辐射是指热量通过电磁波的辐射传递的方式。
对于大部分物体来说，它们的温度会影响辐射的频率和强度。
物体在吸收热能后，会以不同频率的电磁波辐射能量。
这种辐射能量的频率分布和强度与物体的温度有关，它们可以通过普朗克辐射定律和斯特藩-玻尔兹曼定律来描述。
辐射的热量传递速率取决于物体的表面特性、温度和辐射环境的特性。
最后，对流是指热量通过流体介质中的传输流动传递的方式。
当流体受热后，其密度减小，形成一个密度较低的区域，这个区域会上升，而冷流体则会下降，形成对流流动。
对流可以分为自然对流和强迫对流两种。
自然对流是指没有外部力驱动的对流流动，如烟囱产生的气流。
强迫对流是通过外部力，如风扇、水泵等的驱动产生的对流流动。
对流的热量传递速率取决于流体的性质、流动剖面、温度差、流体性状和传热特性等因素。
总结以上三种热量传递方式，它们在自然界和工程实践中起着重要的作用。
传导是固体和液体中主要的热量传递方式，辐射主要发生在高温物体或电磁波的作用下，对流则主要发生在液体和气体这样的流体介质中。
在很多实际问题中，这三种方式往往同时存在，相互作用，共同影响着热量的传递。
因此，了解和研究热量传递方式，对我们的生活和工程实践都有着重要的意义。
为了更好地利用热量传递方式，我们可以通过提高传导、辐射和对流的速率来提高传热效率。
热量传输的三种方式
热量传输的三种方式热量传输是指物体之间由于温度差异而进行的能量传递过程。
在自然界中，热量传输方式主要包括传导、对流和辐射三种方式。
下面将逐一介绍这三种方式。
1. 传导传导是指热量通过物体内部的分子碰撞传递的方式。
当物体的一部分被加热时，其分子的平均动能增加，从而使其周围分子的动能也增加。
这些高能量的分子再与周围分子碰撞，将热量传递给相邻的分子。
传导过程中，热量从高温区域逐渐传递到低温区域。
传导的速度与物体的导热性能有关。
导热性能好的物体，其分子之间的相互作用力强，热量传递速度较快，如金属材料。
导热性能差的物体，如绝缘材料，其热量传递速度较慢。
2. 对流对流是指热量通过物体表面的流体介质传递的方式。
当物体周围的流体受热后，其密度会发生变化，从而形成流动。
这种流动会使得物体表面的热量更快地传递到流体中，从而实现热量的传输。
对流可分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指物体通过密度差异引起的对流流动，如水中的浮力对流；而强制对流是指通过外力作用引起的对流，如风扇吹拂下的空气对流。
对流过程中，热量通过流体的杂乱运动而传输，其速度主要取决于流体的流动性能。
3. 辐射辐射是指热量通过电磁波传输的方式。
它不需要介质的存在，可以在真空中传播。
当物体受热后，其分子碰撞会产生高频率的振动，从而发射出电磁波，也就是热辐射。
热辐射的能量传递与波长有关，长波长的辐射具有较低的能量，而短波长的辐射则具有较高的能量。
热辐射是一种通过电磁波将热量从高温物体传递到低温物体的方式。
比如太阳的热量通过辐射传输到地球上，使地球保持温暖。
辐射过程中，热量的传递速度主要取决于物体的温度和表面特性。
总结热量传输的三种方式，即传导、对流和辐射，是自然界中热量传递的常见方式。
传导通过物体内部的分子碰撞实现热量传递，对流通过流体介质的流动实现热量传递，而辐射通过热辐射的电磁波传递实现热量传递。
不同的物体和环境条件下，这三种方式可能同时存在或者主要依赖其中的一种方式。
高中物理教案：热量传递的方式
高中物理教案：热量传递的方式热量传递是物理学中一个重要的概念，它描述了热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在高中物理课程中，学生需要理解不同的热量传递方式，并掌握相关的计算方法和实验操作。
本文将介绍三种常见的热量传递方式：传导、对流和辐射。
一、传导1. 什么是传导？传导是指直接通过物质内部分子之间的碰撞和振动来进行热量传递的方式。
在固体和液体中，由于分子之间相对较近且受力复杂，所以能够进行传导。
而气体由于分子间距离较大以及分子运动情况复杂，通常无法进行明显的传导。
2. 传导的特点与公式（1）特点：在不同温度下，物质内部会形成温度梯度，从而使得热量从高温区向低温区进行等温线上原子或者电子速度均减小；（2）热流密度：根据Fourier定律可以计算出热流密度。
热流密度等于单位时间内通过单位面积进行传导的热量。
3. 传导的实例（1）金属：金属是良导体，其内部电子相对较松散，能够迅速地进行传导。
因此，我们常用金属来制作散热器、导线等具有良好的导热性能的设备。
（2）石头：如大理石、花岗岩等都有较好的传导性能，因此室内地面普遍使用这种具有良好传导性能的材料。
二、对流1. 什么是对流？对流是指通过液体或气体中不同密度和温度的区域形成对流环流并伴随着物质输运而进行热量传递的方式。
液体和气体都可以通过自然或强迫对流来进行热量传递。
2. 对流的特点与公式（1）特点：在不同密度区域之间形成密度梯度，从而引发来自低密度区向高密度区运动电子增加；（2）对流方程：由于液体和气体在为载体上具有不固定个数圆周所以无法给线性满意答案！3. 对流的实例（1）大气对流：大气层中，由于地面受太阳辐射而变得温暖，导致空气的密度降低，从而形成气流上升。
这种对流现象会带来大气环境中温暖空气和冷空气之间的热量传递。
（2）液体对流：比如在煮水时，火源加热底部的水层后，底部的水因处于高温状态而密度降低，上升后与表面凉快的水发生热交换形成对流。
这种对流现象促使整个锅内的水达到均匀加热。
热量的传递与传导定律
热量的传递与传导定律热量是物体中分子间能量的传递形式，其传递方式主要包括传导、对流和辐射。
在物理学中，传导是热量的一种传递方式，涉及热传导定律的运用。
本文将详细介绍热量的传递方式和传导定律的原理及应用。
一、热量传递方式热量的传递方式包括传导、对流和辐射。
传导是由于物质内部分子的热运动引起的热量传递，对流是由于流体分子的热运动引起的热量传递，辐射是由于物体表面发出或吸收的电磁波引起的热量传递。
在常规条件下，实际的热量传递通常是由多种方式共同起作用的。
例如，热咖啡杯通过传导、对流和辐射三种方式将热量传递给周围环境。
这种综合传递方式使得热量在物体与环境之间得以平衡，达到热平衡状态。
二、热传导定律热传导定律描述了在固体物体中，热量传递的规律。
它表明了热量传导的速率与温度梯度之间的关系。
1. 傅立叶热传导定律傅立叶热传导定律是描述热量从一个区域向另一个区域传导的规律。
根据此定律，热量流（Q）与温度梯度（ΔT/Δx）成正比。
具体公式为：Q = -kA(ΔT/Δx)其中，Q表示热量流，单位为热量的能量单位/时间；k为物体的热导率，单位为热导率的能量单位/时间·距离·温度；A为热量传输的面积；ΔT为温度差，Δx为物体的厚度或距离。
2. 导热性能导热性能是衡量物质传导热量的能力。
热导率是评估物质导热性能的指标之一，它表示单位面积上单位厚度内热量通过的速率。
热导率与物质的性质有关，不同物质的热导率差异很大。
例如，金属具有较高的热导率，而绝缘材料具有较低的热导率。
三、热传导定律的应用热传导定律在物理学、工程领域以及日常生活中都有重要应用。
1. 热工业和热工程热传导定律在热工业和热工程中起着关键作用。
根据定律的原理，工程师可以通过合理设计和选择材料来提高热工业设备的热传导性能，提高能源利用效率。
2. 绝缘材料在建筑领域，绝缘材料的选择和使用对于保持室内温度稳定至关重要。
通过选择具有低热导率的材料，如岩棉或聚苯乙烯（EPS），可以减少室内外温度差异，降低能量损失。
初二上册物理学习教案二：热量传递的方式与应用
初二上册物理学习教案二：热量传递的方式与应用热量传递是一个非常重要的概念，它是我们生活中无处不在的。
从被窝里温暖的睡眠到冬天取暖，从蒸汽机到核反应堆，热量传递无处不在，其重要性不言而喻。
因此，我们需要了解不同的热量传递方式，以及它们的应用。
热量传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程。
在热力学中，我们将热量传递分为三种方式：传导、对流和辐射。
传导是热量在物体内部传递的过程。
当物体的不同部分热量不平衡时，热量会从高温物体部分流向低温物体部分。
导体是能够传导热量的物质，如金属、玻璃和陶瓷等。
热量在导体中的传导速度取决于导体的热传导性、温度差和传导路程。
热传导还可以分为自由电子热传导和晶格热传导。
对流是指热量通过流体（如空气或液体）传递的过程。
当流体不能均匀加热时，将形成对流。
对流可分为自然对流和强制对流。
如太阳通过辐射将热量传递给地球，地球表面的大气层受到加热，导致温暖空气上升，冷空气下降，形成自然对流。
而电器设备中的风扇可以通过强制对流增强热量传递。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递的过程。
热辐射的频率在远红外线到可见光之间。
辐射的热传输不需要物理接触，可以在真空中传递。
例如，太阳采用辐射将大量的热量传输到地球。
这也是为什么我们在夏天可以感受到阳光的温暖，即使我们在不直接接触阳光的情况下。
我们可以利用这些热量传递方式来应用于很多工程和生活的领域。
例如，在工业上，冶炼铁或其他金属时，一个液态金属的较高温度通常用传导方式通过一个具有较高热传导率的导体（如铜）通过传导的方式使温度更均匀。
在办公室和家庭中，暖气系统使用辐射将热量传递到空气中，从而加热房间。
在汽车的内部，强制对流被用来散热。
热量传递也在医学上得到了广泛的应用。
在肿瘤治疗中，通过辐射将热量注入肿瘤细胞来摧毁癌细胞。
此外，在医疗设备中，热量传递也是很重要的，如血透设备，需要使用对流将血浆穿过一种人造的肾脏，从而去除体内的废物和过多的水分。
热量传递是一个重要的概念，它揭示了热力学中的基本物理学。
热量传输
稳定传热 定态传热
9.1 热量传输的基本概念
一维温度场 空间
温 度 场
二维温度场 三维温度场
物理量性质
数量场
一维稳定温度场： t = f ( x ) 一维不稳定温度场： = f ( x,τ ) t
9.1 热量传输的基本概念
等温面：温度场中，同一时刻 温度相同的点所构成的面。 等温线：一平面与等温面的交 线。
vz
9.3傅里叶 克希荷夫导热微分方程 傅里叶—克希荷夫导热微分方程 傅里叶 F-K方程 方程
2）元体导热热收支差 x方向 经A面导入
t λ dydz x
A
经B面带出 导热热收支差
t λ t + dx dydz x x B
2t λ 2 dxdydz x
同理 y方向、z方向元体的导热热收支差 x → y z
9.1 热量传输的基本概念
（2）对流 对流
定义：有流体存在，并 有流体宏观运动情况下 所发生的传热。 条件：温度差，流体的 宏观运动。取决于流体 本身的物性、流动状态。
9.1 热量传输的基本概念
（3）辐射 辐射
定义：物体因受热发出热辐射，高 温物体向低温物体热辐射，同时低 温物体向高温物体热辐射，最终结 果是高温物体失去热量而低温物体 得到热量。辐射传热不需要物体作 传热媒介，而是依靠物体发射电磁 波来传递热量。 条件：温度差。取决于两物体空间 位置（辐射角系数）和物体表面辐 射特性（黑度）。
9.1 热量传输的基本概念
Q = K t A τ φ = K t A q = K t
R= 1 KA
J J/s (W) W/m2
t t φ = = 1 R KA
t t = 1 r K
q=
苏教版科学四年级上册课件2.2热的传递PPT(附教案)
2.2热的传递
讲师：文小语
2020年10月16日
目录
怎样用实验来验证？
温馨提示：
1.先填写实验方案，根据实验需要领取材料。 2.小组分工合作，实验装置都装好后再加热。 3.认真操作，仔细观察实验现象，填写好记录表。 4.注意安全，小心别烫着手。
热传递的实验记录
实验方案
实验中观察到的现象
铁棒
铁片
铁线
总结
返回
边
中
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中
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右
左
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Байду номын сангаас总是从较热的一 端传向较冷的一端。
热传导就是通过直接接触， 将热从一个物体传递给另一个 物体，或从物体的一部分传递 到另一部分的传热方法。
同步教案
同步教案
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“问号”，是打开任何一门科学的钥匙。
讲师：文小语
2020年10月16日
热量传递的基本原理及应用
热量传递的基本原理及应用热量传递是我们日常生活中经常会遇到的现象，无论是烹饪食物还是取暖，都离不开热量传递。
那么，热量传递的基本原理是什么呢？它又有哪些应用呢？热量传递的基本原理可以归结为三种方式：传导、对流和辐射。
首先，传导是指热量通过物质的直接接触传递。
我们常常可以通过触摸热物体来感受到传导的效果。
例如，当我们把手放在热水杯上时，由于热量通过杯子传导到手上，我们会感到热。
传导的速度和效果受到物质的导热性能和温度差的影响。
导热性能好的物质，如金属，传导热量的速度较快。
其次，对流是指热量通过流体的运动传递。
对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由于密度差异引起的流体的运动，如烟囱里的烟气上升。
强制对流则是通过外力（如风扇）来推动流体的运动。
对流的速度和效果受到流体的性质和温度差的影响。
例如，当我们打开空调时，冷气通过强制对流的方式将热量从室内排出，从而降低室内的温度。
最后，辐射是指热量通过电磁波的传播传递。
辐射是一种无需介质传递的方式，可以在真空中传播。
我们常常可以感受到太阳的辐射热。
辐射的强度和效果受到物体的温度和表面特性的影响。
黑色物体吸收和辐射热量的能力较强，而白色物体则反射辐射热量。
除了了解热量传递的基本原理，我们还可以将其应用于日常生活和工业生产中。
在日常生活中，热量传递的原理被广泛应用于烹饪和取暖。
在烹饪中，我们可以通过调节火候和锅具的选择来控制传导和对流的效果，以达到理想的烹饪效果。
在取暖中，我们可以利用传导和对流的原理来设计取暖设备，如电暖器和暖气片，将热量传递到室内，提供舒适的温暖。
在工业生产中，热量传递的原理也发挥着重要的作用。
例如，在石油化工过程中，热量传递被用于加热和冷却反应器，以控制反应的速率和温度。
在电力工业中，热量传递被用于发电过程中的锅炉和冷却系统，以提供能源和保护设备。
除了以上的应用，热量传递的原理还被广泛应用于建筑和环境工程中。
例如，在建筑设计中，我们可以通过调整建筑材料的导热性能和采用适当的隔热措施，以减少能量的损失和提高建筑的能效性能。
八年级物理上册第二章知识点总结
八年级物理上册第二章知识点总结热传递热传递的本质热传递的本质是热量的传递，是物体内部和物体之间能量的传递。
热传递的方式热传递的方式有三种：传导、对流和辐射。
传导传导是指物体内部的热量传递，是通过物体内部的固体、液体或气体分子的热运动，使接触处温度不同的部分相互作用，把热量传递给周围。
传导的速度主要取决于物体的导热性和温度差。
对流对流是指液体或气体流动时产生的热量传递。
液体或气体的流动产生的是流动动能，流体分子的热运动也可以给流体带来热量，因此，对流既有动能传递也有热量传递。
辐射辐射是指物体间通过电磁波传递热量的过程。
电磁波的传播不需要介质，因此在真空中也能传递热量。
热传递的应用热传递在日常生活和工业生产中有着广泛应用，例如：•利用传导原理制作隔热材料•利用热传递原理制作美容仪器•利用热传递原理制作红外线加热仪器物质的组成与状态物质的基本组成物质的基本组成是由原子组成的，原子包括了电子、质子和中子三种粒子，其中质子和中子位于原子核中，电子则绕着原子核旋转。
物质的物态变化物质的物态变化包括固态、液态和气态。
固态固态是指物质的分子之间相互紧密排列，分子之间的距离很小。
这种状态下的物质不会流动，形状保持不变。
液态液态是指物质的分子之间排列比较紧密，但是分子之间的距离比较大，因此液态的物质是可以流动的，但是形状不会自由保持不变。
气态气态是指物质的分子之间排列比较松散，分子之间的距离很大。
这种状态下的物质可以自由流动，并且可以充满整个容器。
物理变化和化学变化物理变化指物质的物态发生变化，但是它的化学性质没有发生改变，例如：•水结冰成冰块•固体冰块融化为液体水化学变化指物质的分子或原子之间发生化学反应，原来的物质消失，产生新的物质。
化学反应的特点是化学性质的改变，例如：•烧木材时，木材变为灰烬和烟气•石灰石加热后会分解成氧气和氧化钙压强和浮力压强压强是指力作用在单位面积上的大小，计量单位是帕斯卡（Pa）。
原理当一个物体支持在另一个物体上时，支持面上受到的力除以支持面积就是压强。
热量传递与热容量知识点总结
热量传递与热容量知识点总结热量是我们生活中经常接触到的物理量之一。
了解热量的传递和热容量的概念对于我们理解热学原理和应用热学知识非常重要。
本文将对热量传递和热容量的相关知识点进行总结。
一、热量传递的方式热量传递是热量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。
热量可以通过三种方式传递，分别是：1. 热传导：热传导是指热量通过物质内部的分子碰撞传递的方式。
在固体、液体和气体中都存在热传导的现象。
热传导的速度受到物质的导热性能和温度梯度的影响。
2. 热辐射：热辐射是指物体在不接触的情况下通过电磁辐射传递热量的方式。
所有物体都能够辐射热能，辐射的能量与物体的温度相关。
3. 对流传热：对流传热是指通过流体（液体或气体）的运动传递热量的方式。
当气体或液体受热后膨胀变轻，从而形成上升的对流流动，传递热量。
二、热容量的概念热容量是指物体在温度变化时吸收或释放的热量与温度变化之间的比例关系。
热容量可以分为两种：1. 定压热容量：在恒定压力下，物体升高1摄氏度所吸收的热量与温度变化之间的比例关系称为定压热容量。
符号为Cp。
2. 定容热容量：在恒定体积下，物体升高1摄氏度所吸收的热量与温度变化之间的比例关系称为定容热容量。
符号为Cv。
三、热容量与物质性质的关系热容量与物质的性质密切相关。
具体来说，热容量与物质的质量、物质的种类、物质的状态等因素有关。
1. 质量：质量越大，吸收或释放的热量相对较多，因此，热容量也相对较大。
2. 物质的种类：不同种类的物质由于其分子结构的不同，导致其热容量也有所差异。
比如，金属的热容量较小，而液体和气体的热容量较大。
3. 物质的状态：同样的物质在不同的状态下其热容量也不同。
比如，水的液态和固态的热容量是不同的。
四、热容量计算方法当我们需要计算物体的热容量时，可以使用下面的公式：C = Q / ΔT其中，C代表热容量，Q代表吸收或释放的热量，ΔT代表温度变化。
五、应用举例了解了热量传递和热容量的知识后，我们可以将其应用到实际生活和工作中。
2-2第2章 热量传递
W/m2
⑵ 已求得 W/m2，则由式2-4，有： b2 ' 0.08 b 0.1 t Q S 608 61 ℃ t 2 Q S 608 61 1.0
1 ' 1 1
2 b3 ' 0.03 t 3 Q S 608 608 ℃ 3 0.03
二、对流传热系数的一般关联式
1、流体无相变时的对流系数： 准数关系式为：Nu=f(Re,Pr,Gr) 努塞尔准数 Nu = αl/λ 雷诺准数 Re = duρ/μ 普兰特准数 Pr = Cpμ/λ 格拉斯霍夫准数 Gr = βgΔt l3ρ2/μ2 准数之间通常用指数方程表示： Nu=CRem Prn Gri 其中c,m,n,i都是针对不同的情况下具体条件而测 得的，这些值测得后，即可计算出对流传热系数。 自然对流 Re=0 Nu=CPrn Gri 强制对流 Gr=0 Nu=CRem Prn
当热流体被冷却时，即热流体将热量传给低温固
体壁时，如图所示。根据对流给热过程分析，由傅 立叶传热定律，可以将稳态对流给热方程写为：
Q = λ/bt· (T－tw) S· 则 令 α = λ/bt
Q= αSΔt
牛顿冷却定律
Q——对流给热（传热）速率，W； S——传热面积，m2；
α——对流给热系数（传热系数）， W/（m2· K）
或
式中:
Q t 1 t 2 t q ' b S R （2-3b）
q—单位面积上的传热热速率，称为热通量，W/m2； b—平壁厚度，m； t＝t1－t2——平壁两侧温度差，导热推动力，K；
b R S
R' b
——导热热阻，K/W； ——比导热热阻，K/(m2∙W)。
备课热量传输(Chapter10)3rd
10.2 黑体辐射
一、黑体
➢α 、τ、ρ都是无因次量，其数据在0-1之间。大小与物
体的特性、温度及表面状况有关。 ➢α =1时的物体为绝对黑体，可以全部吸收各种波长的辐 射能。自然界没有绝对黑体，人工方法可制造黑体腔。
吸收比小于1材料 空腔表面开一小孔 空腔表面温度均匀 小孔吸收比大于0.996
二、辐射力和辐射强度
➢当物体将投射到其表面上的能量全部透射时，即 α =ρ=0, τ=1，叫透热体。 热射线穿过固体或液体表面后，很短距离内就被吸收完了。
同可见光一样，辐射能的反射有镜反射和漫反射两 种，当物体表面十分光滑时，就形成了镜面反射，即 入射角等于反射，如高度抛光的金属等。
如果表面粗糙，即当粗糙度大于波长时，反射即为 漫反射。可理解为辐射能被物体吸收后又辐射出来。
E Eb 黑体辐射能力
实际物体辐射力
实际物体的黑度，0 1
10.3 辐射的基本定律
一、普朗克定律
普朗克定律表明了黑体辐射能按照波长的分布规律，即
黑体单色辐射能力Ebλ随波长和温度的变化关系。
式中：
Eb
c1 5
( c2 )
e T 1
W/ (㎡·μm) 或W/㎡·m
：波长m ；T：黑体绝对温度K；
揭示了黑体的辐射能在空间的分布规律。 定向辐射强度Ip： 在单位时间内从单位可见辐射面积向某
一方向 的单位立体角内所发出的辐射能。
Ip
dF
dQp
cos
d
(W
/(m2
Sr))
d
dFs r2
:
空间微元立体角，单位球面度（Sr）
dF：球心O处微元面积，为辐射面；球面上微元面积dFs
为接收辐射面； 为dFs对dF的方向
化工原理总结(轻化专业)热量传递及应用
5、溶液沸点t计算：重点
①杜林规则法:
②经验公式法：
t tA k (tW tW )
说 明
(T 273) 2 f 0.0162 r
pm p
f a
式中：tw表示纯水的沸点； tA表示溶液的沸点； a ：常压下溶液的沸点升 高，文献值。
: 任意操作压强、任意浓 度下溶液的沸点升高。
H S hs
F：稀溶液(原料液)流量； x0：稀溶液浓度； x：完成液即浓溶液浓度；
（2）加热蒸汽消耗量D： D F (h h0 ) W ( H h) Ql 焓衡算式 ①H-hw=r（r：T时饱和蒸汽相变热，文献值） ②H'-hl=r´(二次蒸汽的相变热，对应二次蒸汽饱和温度T'的文献值) 稀释热、浓缩热可忽略的溶液，公式法计算：h0=c0t0; h=ct
0.023
d
Re Pr Au 0.8 d 0.2
0.8
圆形直管内无相变低黏液体强制湍流的α ： 被加热n=0.4；被冷却n=0.3。提高流速及减小 管径均能提高α 值，进一步提高Q值，但提高 流速更方便划算。
各种因素对的α影响：进一步对K及Q的影响 α相变>α无相变；α液>α气；α高速>α低速； α核状沸腾>α膜状沸腾； α直管>α弯管；α短管>α长管； α无机>α有机
Q Tw T o So
b Q t w Tw Sm
结论：壁温Tw、tw值接近α值较大（热阻较小）一侧的流体温度。
传热过程的应用－－蒸发操作
1、单效蒸发流程与蒸发设备(中央循环管式蒸发器) 2、单效蒸发计算：
（1）水分蒸发量——二次蒸汽产生量W：
2.2 热量传递的基本方式_太阳能热利用技术与施工_[共6页]
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第2章传热学基础知识高到对应压力下的饱和温度时才发生沸腾。
这个温度叫做沸点，即饱和温度。
液体在沸腾时，虽然对它加热，可是其沸点保持不变。
将1kg处于沸点的水加热变成蒸汽，所加热量叫做汽化热（汽化潜热）。
同一种液体在不同压力时沸点是不同的。
如水，在一个标准大气压时（1.013 25bar），它的沸点是100℃；在2bar时，沸点是120.23℃；在10bar时，沸点是179.88℃。
不同的液体在同一压力下沸点也不同。
表2-2是几种物质在标准大气压下的沸点。
表2-2几种物质在标准大气压下的沸点物质沸点（℃）物质沸点（℃）液态铁 2 800 乙醚35液态铝 1 755 液态氨−33 汞357 液态氧−183水100 液态氮−196酒精78 液态氢−2522.2 热量传递的基本方式传热学是研究物体（固体、液体和气体）之间或物体内部因存在温差而发生热能传递的规律。
它以热力学定律为基础，用分析的方法来研究热能的传递过程。
在自然界，哪里有温差，哪里就会发生传热过程。
热是能量的一种形式，热的传递是一种复杂的过程，它是由温差引起的。
为便于研究和计算，一般将热能的传递过程分为3种形式：传导换热、对流换热和辐射换热。
这3种换热方式在本质上是不同的。
1．热量热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量。
而该转化过程称为热交换或热传递。
热量用Q表示，单位为J（焦耳）。
温度和热量是有着紧密联系而又互不相同的两个概念。
在不发生物态变化的情况下，工质吸收热量时温度升高，放出热量时温度降低，这说明两者是有联系的。
但温度与热量又是两个不同的概念，温度是指工质的冷热程度，工质温度是指工质的状态，而热量是指工质状态变化前、后热能的增减程度，即热量是伴随状态变化才能表示出来。
如空气在空气预热器中，从预热器进口到出口共吸收了多少热量，这是指状态变化中的热量，35太阳能热利用技术与施工36进口与出口空气的温度是指空气在进口与出口的状态。
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第十讲:
气体与固体间的辐射换热 一、本课的基本要求：
1. 掌握气体辐射的特点，正确理解气体的吸收定律。
2. 能够正确使用霍脱尔线图求出气体的黑度、气体的吸收率。 3. 能够理解综合换热并知道综合换热量的计算步骤。
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第二章 热 量 传 输
二、本课的重点、难点：
1. 本课的重点是学会正确使用霍脱尔 线图。
2.4.5 对流与辐射共同存在时的热量传输
工程上实际的热量传输过程常包括两种 或两种以上的传输方式，称为综合换热。 总换热量等于对流与辐射换热量之和。
Q=Qc+ Qr Qc——对流换热量 Qr——辐射换热量
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第二章 热 量 传 输
作业：
P207 23 24
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值得注意的是：气体的吸收率与黑度并不相 等，因为气体不是灰体，而且在与固体表面进 行热交换时，气体温度可能与壁面温度不相等。 对含有二氧化碳及水蒸气的烟气中，气体的吸 收率ag可按如下公式计算：
ag = aco2 + ah2 o
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第二章 热 量 传 输
4. 气体与器壁间的辐射换热
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第二章 热 量 传 输
g= co2+h 2o 式中的是考虑到CO2与H2O的光带 有部分重叠的修正值。数值可由图 2-4-32查出。
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第二章 热 量 传 输
注意：
气体在不同形状容器内辐射时，射线对某处的距离即所 经过的行程长短并不一样，因此在计算时要采用平均射线 行程s。s的公式为：
s=C 4V/A C——系数，0.85~0.95，一般取0.9
2. 本课的难点是计算气体的黑度及气体 的吸收率。
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第二章 热 量 传 输
2.4.4 气体与固体间的辐射换热
1. 气体辐射的特点： （1）选择性 （2）容积内辐射 （3）r=0
2. 气体的吸收定律
Is=I0 eKs 单色辐射强度穿过气层时，是按指数规律衰 减的。
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第二章 热 量 传 输
3. 气体的黑度
气体的黑度通常通过实验线图查阅，其中以霍脱尔线图 应用最广。
co=2 f1(Tg，pco
2
s)
co=Cco 2
2
co2
h
o
2
=f2(Tg，ph
o
2
s)
h o=Ch o h o
2
2
2
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第二章 热 量 传 输
考虑到冶金炉中的主要辐射气体是二氧化碳及 水蒸气，其他三原子及多原子气体含量甚微可忽 略不记，所以可认为气体的黑度: