02热能和温度-1
热学计算热量和温度变化的关系
热学计算热量和温度变化的关系热学是物理学的一个重要分支，主要研究热量与物体温度变化之间的关系。
在热学中，我们可以通过一些计算方法来准确计算热量的转移和温度的变化。
本文将介绍一些常见的热学计算公式，以及它们与热量和温度变化之间的关系。
1. 热量的计算热量是指物体内部分子之间的能量传递，又称为热能。
热量的大小可以通过下面的公式进行计算：Q = m × c × ΔT其中，Q表示热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度的变化。
2. 温度变化的计算温度是物体分子运动的平均能量，可以通过温度计等仪器测量得到。
温度变化的计算与热量的计算关系密切。
根据热学原理，温度变化的计算可以使用下面的公式：ΔT = Q / (m × c)该公式可以通过已知物体的热量、质量和比热容来计算温度的变化。
3. 确定物质比热容的方法比热容是一个物质的重要特性，它可以用来描述物质的热性质。
常见物质的比热容可以通过实验或者查阅资料来获取。
有几种常见的方法可以确定物质的比热容：3.1 等热法在该方法中，将所研究的物质与一个已知比热容的物体（如水）混合在一起，并用热量测量仪器测量所混合物的温度变化。
通过比较已知物质的热量和温度变化，即可计算出未知物质的比热容。
3.2 醇灯法该方法通常用于测量固体材料的比热容。
实验时，将固体样品放在一个高温的平板上，然后使用一个醇灯对其加热。
通过测量样品与平板之间的温度变化，可以计算出固体材料的比热容。
3.3 稳定流热法该方法适用于液体和气体物质的比热容测量。
实验中，通过使物质以稳定的流速经过一个加热元件，同时测量物质进入和离开加热元件的温度和流量。
根据热学公式，可以计算出物质的比热容。
总结：热学计算热量和温度变化的关系是物理学中的一项重要内容。
通过合适的计算公式和实验方法，我们可以准确计算热量的转移和温度的变化，并通过比热容来描述物质的热性质。
熟练掌握热学计算的方法对于理解热现象和解决实际问题至关重要。
热量的传递与温度变化实验
实验操作步骤
1. 准备实验器材，将温度计、 加热器、隔热材料、容器等摆放
好。
2. 将被加热物体放入容器中， 注意物体应紧密贴合容器底部，
以减少热量散失。
3. 打开加热器，开始加热，并 记录加热时间。
实验操作步骤
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4. 使用温度计定时测量 被加热物体的温度，并 记录数据。
5. 观察并记录实验现象 ，如物体的温度变化、 加热器的功率变化等。
实验过程中需要详细记录初始温度、加热时间、测量温度等关键数据，以便后 续分析。
数据处理
通过对实验数据进行整理、计算和分析，可以得到热量传递速率、温度变化曲 线等关键指标。
实验结果展示和讨论
结果展示
将实验数据以图表形式展示，如温度变化曲线图、热量传递速率图等，以便更直 观地观察和分析实验结果。
结果讨论
热传导规律总结
热传导定律
热传导遵循傅里叶定律，即热流密度与温度梯度成正比，与材料的 热传导系数有关。
热传导系数
材料的热传导系数决定了其热传导能力的大小。热传导系数越大， 材料的热传导能力越强。
热传导影响因素
除了材料本身的性质外，热传导还受到温度、压力、材料结构等因素 的影响。在实际应用中需要综合考虑这些因素对热传导的影响。
温度变化与热量关系
01
热量吸收与温度升高
当物体吸收热量时，其内能增加，表现为物体温度的升高。吸收的热量
越多，物体温度升高的幅度越大。
02
热量释放与温度降低
当物体释放热量时，其内能减少，表现为物体温度的降低。释放的热量
越多，物体温度降低的幅度越大。
03
热量传递与温度平衡
在热量传递过程中，当两个物体之间存在温度差时，热量将从高温物体
热量与温度的关系
热量与温度的关系热量和温度是热力学中重要的概念，它们在我们的日常生活和科学研究中扮演着关键的角色。
热量和温度之间存在着密切的关系，理解并掌握它们之间的关系对于我们准确描述和解释热现象至关重要。
一、热量和温度的概念热量是物体传递热能的方式，是指由于温度差而导致的能量传递。
当两个物体的温度差异存在时，热量会从高温物体传递到低温物体，直至两者温度达到平衡。
热量的传递可以通过传导、对流和辐射等方式实现。
温度则是描述物体热平衡状态的物理量，是物体内部微观粒子运动能量的度量。
温度可以通过接触热电偶等测量装置进行测量。
通常使用摄氏度（℃）或开尔文（K）作为温度的单位。
二、热量和温度之间的关系热量和温度之间存在着密切的关系，它们的变化和相互作用对于物体的热学性质和相变过程有着重要影响。
1. 热量与温度的传递当物体间存在温度差异时，热量会从高温物体传递到低温物体，直至两者达到热平衡。
热量的传递方式包括传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物体的直接接触而传递；对流是指热量通过流体的传动而传递；辐射是指热量通过电磁波辐射而传递。
2. 热量和温度的影响热量的传递会导致物体的温度变化。
当物体吸收热量时，其内部粒子的平均动能增加，温度会升高；反之，当物体放出热量时，其内部粒子的平均动能减小，温度会降低。
3. 物态变化与温度的关系物质的相变过程也与温度密切相关。
在物质的相变过程中，温度保持不变，而热量被吸收或释放。
例如，当冰块融化为液态水时，温度保持在0℃，但热量被吸收，而当液态水变为水蒸气时，温度同样保持不变（100℃），但热量被释放。
三、热量和温度的计量单位热量通常使用焦耳（J）作为单位。
焦耳定义为将1牛顿的力作用于1米的距离所做的功，它与物体的质量、温度变化以及物质的比热容有关。
温度常用的单位有摄氏度（℃）和开尔文（K）。
摄氏度和开尔文之间的转换关系为K = ℃ + 273.15，开尔文是绝对温度，其零度点对应着绝对零度（−273.15℃）。
热量的传递与温度差
热量的传递与温度差热量传递是物体间热量分布不均匀引起的物理现象，而温度差则是衡量热量传递的一个重要因素。
在本文中，我们将探讨热量传递与温度差之间的关系以及其在自然界和工程应用中的重要性。
一、热量传递的方式热量的传递可以通过三种基本方式实现：传导、对流和辐射。
1. 传导：传导是指物质之间通过直接接触而传递热量的过程。
当两个物体处于不同的温度时，高温的物体分子会以更高的速度振动，传递给低温物体的分子，进而实现热量的传导。
导热性能是物体传导热量的重要指标，不同物体的导热性能差异也会影响热量传递的效率。
2. 对流：对流是指在流体中传递热量的过程。
当物体受热时，流体周围的分子被加热，体积膨胀，密度降低，从而形成一个密度较低的区域。
这将导致热量的上升，并带走了部分热量。
对流的强弱与流体的性质、温度差和流体运动有关。
3. 辐射：辐射是指通过电磁波传递热量的过程，无需媒质介导。
所有物体都会辐射能量，但只有在高温下才会产生明显的热辐射。
辐射热量的传递速度快且无需接触，可以在真空中进行。
二、温度差对热量传递的影响温度差是影响热量传递速率的重要因素之一。
根据热力学第一定律，热量从高温物体传递到低温物体，直到两者达到热平衡。
温度差越大，热量传递速率越快。
以传导为例，热量传导速率与温度差成正比，可以用以下公式表示：Q = K * A * (T1 - T2)/L其中，Q代表传导热量，K是传导导热系数，A是传热面积，L是热传导长度，T1和T2分别代表两个物体的温度差。
由公式可以看出，温度差的增大将导致传导热量的增加。
对流和辐射传热也存在类似的关系，温度差的增大将促进更快的热能传递。
三、热量传递与自然界热量传递在自然界中起着重要作用，调节着能量的分布和物体的温度变化。
1. 气候调节：太阳辐射地球表面时，温暖的空气会上升，冷空气会下沉，形成气流循环，使得地球的温度得到调节。
温度差是产生气流的主要原因之一。
2. 大气环流：地球上的大气环流是热量传递的结果。
热量和温度的关系和计算
热量和温度的关系和计算热量和温度是热力学中两个重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
本文将从热量和温度的定义、计量单位、热传递以及相关计算方法等方面进行探讨。
一、热量的定义及计量单位热量是指物体内部或者不同物体之间传递的热能。
当两个物体之间存在温度差异时，热量将从高温物体流向低温物体，以达到热平衡。
热量是热力学中的基本物理量，通常用符号Q表示。
热量的计量单位是焦耳（J）。
焦耳是国际单位制中的能量单位，定义为在1秒内，1安培的电流通过1欧姆的电阻所产生的功。
除了焦耳，还常用的热能单位有卡路里（cal）和英热单位（BTU）。
1卡路里等于4.184焦耳，1英热单位等于约1055焦耳。
二、温度的定义及计量单位温度是物体内部或者外部热量状态的度量。
它是反映物体热点冷点程度的物理量。
温度的高低决定了物体内部热运动的强弱。
温度通常用符号T表示。
国际单位制中，温度的计量单位是开尔文（K）。
开尔文是热力学温标的基本单位，在绝对零度时为0K。
开尔文与摄氏度之间的转换关系为：K = °C + 273.15。
除了开尔文，摄氏度（°C）和华氏度（°F）也是常用的温度单位。
三、热量和温度的关系热量的传递与温度差有关。
热量从高温物体向低温物体传递，当两个物体达到热平衡时，热量传递停止。
在这个过程中，热量的传递主要通过三种方式：传导、对流和辐射。
1. 传导：传导是指物体内部热量的传递。
当温度差存在于物体内部时，热量通过分子的直接碰撞传递。
传导的速率受到物体的导热性质及其厚度、面积等因素的影响。
常见的导热材料有金属。
2. 对流：对流是指在流体（液体、气体）中热量的传递。
当流体被加热时，热量会引起流体的运动，从而将热量从高温区域传递到低温区域。
对流的速率受到流体的流动性质及其温差、粘度等因素的影响。
3. 辐射：辐射是指热量通过电磁波的传递。
热量辐射不需要介质，可以在真空中传递。
辐射的速率受到物体的发射能力、表面特性以及温度差等因素的影响。
温度和热能的关系
温度和热能的关系
温度和热能，这俩可真是一对形影不离的好伙伴呀！温度，就像是我们对世界的直观感受，冷了热了，一目了然。
而热能呢，就像是隐藏在背后的神秘力量。
你想想看，夏天那酷热的天气，太阳晒得人汗流浃背，这就是热能在捣鬼呀！它让空气都变得热腾腾的，温度直线上升。
反过来，冬天那刺骨的寒冷，不就是热能偷偷溜走了嘛！
热能就像是一个调皮的小精灵，在各种物质里窜来窜去。
我们做饭的时候，火的热能传递给锅，锅又把热能传递给食物，食物就被煮熟了，多神奇呀！这就好像是一场接力赛，热能就是那个奋力奔跑的运动员。
水也和热能有着密切的关系呢！当我们把水加热，热能让水从液态变成气态，变成水蒸气飘走了。
而当水蒸气遇冷，热能减少，又变回了液态水。
这不就是热能在玩变戏法嘛！
温度和热能的关系还体现在我们的日常生活中。
我们盖被子保暖，不就是为了留住那一点点热能，不让自己被冻得瑟瑟发抖嘛！而在炎热的夏天，我们开空调降低温度，也是为了把多余的热能赶跑呀！
难道不是这样吗？温度和热能的关系简直太奇妙了！它们相互影响，相互作用。
热能可以改变温度，温度又能反映出热能的多少。
它们就像是一对默契十足的搭档，共同演绎着这个丰富多彩的世界。
总之，温度和热能是紧密相连的，它们的关系无处不在，深入到我们生活的每一个角落。
我们应该好好去感受它们，利用它们，让我们的生活更加舒适和美好。
热量和温度的关系
热量和温度的关系热量和温度是热力学中的两个重要概念，它们在物理学和工程领域中被广泛应用。
热量指的是物体与外界之间的热交换能量，而温度则是衡量物体内部分子平均动能的物理量。
本文将探讨热量和温度之间的关系以及它们在实际应用中的意义。
一、热量和温度的定义热量是指物体与外界之间的能量传递，可以使物体发生温度变化或物态转变。
热量的传递主要有三种方式，即传导、传输和辐射。
传导是指热量通过物体内部的分子传递，传输是指热量通过流体介质传递，而辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
温度则是反映物体内部分子平均动能的物理量。
温度的单位通常用摄氏度（℃）或开尔文（K）表示。
摄氏度和开尔文之间的转换公式为：K = ℃ + 273.15。
温度的测量方式可以通过热膨胀、热电效应或气体的压强进行测量。
二、热量与温度的关系热量和温度之间存在一定的关系，它们是通过热传递过程密切联系在一起的。
当物体之间存在温度差时，热量会从高温物体流向低温物体，直到两者达到热平衡为止。
这符合热力学第二定律中的热流定律。
具体来说，热量的传递是通过热传导、热对流和热辐射这三种方式进行的。
热传导是由分子之间的碰撞传递能量，热对流是由流体的对流传递能量，而热辐射是由电磁波辐射传递能量。
三、热量和温度的实际应用热量和温度在实际应用中有着广泛的应用，下面将针对一些常见领域进行介绍。
1. 热工程学热工程学是研究热量转换和利用的科学，其应用包括发电、制冷、加热和燃烧等领域。
热工程学通过掌握热量和温度的关系，可以合理设计热能转化设备，提高能源利用效率。
2. 物体的热膨胀热膨胀是指物体在受热时由于分子运动增强而体积膨胀的现象。
根据热膨胀原理，可以设计众多实际应用，如活塞式发动机、铁路线路的扣件设计等。
3. 温度控制在工业生产和生活中，需要对温度进行精确控制，以满足不同需求。
例如，烤箱通过控制加热元件的供电功率来调节烤箱内部的温度。
这些温度控制系统的设计需要合理理解热量和温度之间的关系。
温度与热量单位的换算
温度与热量单位的换算一、温度单位换算1.摄氏度（°C）：摄氏度是国际上广泛使用的温度单位，符号为°C。
水的冰点定义为0°C，沸点定义为100°C。
2.华氏度（°F）：华氏度是另一种常用的温度单位，符号为°F。
水的冰点在华氏度下定义为32°F，沸点定义为212°F。
3.开尔文（K）：开尔文是国际单位制（SI）中温度的基本单位，符号为K。
开尔文温度计以绝对零度（-273.15°C）为起点。
温度单位换算公式：°C = (°F - 32) × 5/9°F = °C × 9/5 + 32K = °C + 273.15二、热量单位换算1.焦耳（J）：焦耳是国际单位制（SI）中能量和热量的基本单位，符号为J。
2.千卡（kcal）：千卡是常用的热量单位，符号为kcal。
1千卡等于1000卡。
3.兆焦（MJ）：兆焦是较大的能量单位，符号为MJ。
1兆焦等于1,000,000焦耳。
热量单位换算公式：1kcal = 4184J1MJ = 1,000,000J三、常用温度和热量单位换算表温度单位 | 热量单位 | 换算公式 |——– | ——– | ——————————————- |°C | °F | °C × 9/5 + 32 |°C | K | °C + 273.15 |°F | °C | (°F - 32) × 5/9 |kcal | J | kcal × 4184 |MJ | J | MJ × 1,000,000 |本知识点介绍了温度与热量单位换算的基本概念、单位及换算公式。
掌握这些知识，有助于我们在学习自然科学、工程技术和日常生活中正确理解和应用各种温度和热量单位。
温度内能热能和热量的区别和联系
温度、内能、热能和热量的区别和联系,是状态量;从分子运动观点看,温度是物体分子平均动能的标志,是大量分子热运动的集体表现,对于个别分子没有意义;当物体温度变化到一定温度时,吸收或放出热量,物态可能发生变化;从广义来说,内能是指物体内部所包含的总能量,是状态量;教材中所说的,内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和;它包括分子热运动的动能,分子间相互作用的分子势能、分子、原子内的能量、原子核内的能量;在热学中,内能是指分子动能和分子势能之和;内能跟构成物质的分子数目、分子质量、分子热运动和分子间的作用力有关;一切物体都具有内能,物体质量越大,温度越高,内能就越大；同一物体温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,内能越大;分子势能跟分子间的距离,分子间相互作用力有关,如一块0℃的冰熔化成0℃的水内能怎样变化;0℃的冰变成0℃的水温度不变,分子动能不变,由于质量没有变,分子间距离变小,分子势能变小,内能变小;是内能的通俗说法,实际上与内能有区别;热能是指分子热运动的分子动能,是内能的一部分,是分子无规则运动具有的能量;,传递内能的多少;内能从高温物体传向低温物体;高温物体减少的内能叫放出的热量,低温物体增加的内能叫吸收的热量;热量是热传递过程中内能变化的量度,是一个过程量,而温度和内能是状态量;热量跟温度高低无关,跟变化的温度有关;1内能和温度的关系①物体温度的变化一定会引起内能的变化;因为物体温度升高或降低,物体内分子无规则运动的速度加快或减慢,分子动能增加或减少,因此它的内能一定增加或减少;②物体温度不变,其内能可能改变物体内能增加或减小,不一定引起温度变化;如晶体冰熔化过程中,吸收热量,温度不变,分子动能不变,分子间距离减小,分子势能减小,因此冰熔化过程中内能减小;晶体凝固和熔化过程,液体沸腾过程,温度不变其内能要发生变化;在热传递过程中有温度差,温度发生变化,内能也要发生变化;2内能与热量的关系①物体内能变化,不一定吸收或放出热量;因为改变物体内能有两种方法,除热传递可以改变物体内能要吸收或放出热量：做功也可以改变物体内能不吸收或放出热量;②物体吸热或放热一定会引起内能的变化;热传递过程中改变物体内能,即高温物体放热,内能减小；低温物体吸热,内能增加;在物态变化过程中,吸热或放热,温度不变,内能增加或减少;3热量跟温度的关系①物体吸热或放热,不一定引起温度变化;因为只有两物体间有温度差才能发生热传递,发生内能转移,内能变化的多少叫热量;用公式计算,热量跟物质的质量、比热、变化的温度有关,跟初温和末温无关;在物态变化时,如晶体熔化或凝固,液体沸腾过程中,温度不变,要吸收或放出热量;②物体温度变化,不一定吸热或放热;因为改变物体内能有两种方法：热传递过程,要吸收或放出热量,温度变化,内能变化；做功改变物体内能,不需吸收或放出热量;例1 下列说法正确的是A. 物体内能大,它的温度一定高B. 物体内能增加,分子运动一定加快C. 温度越高的物体,它的内能一定大D. 物体温度升高,它的内能一定增加分析：物体内能大,可能是因为分子动能增大,也可能是分子势能增大;温度是表示物体内部分子无规则运动的激烈程度;如果分子势能增加,而内能增大,物体温度不一定会升高,分子运动不一定加快;如物体物态变化中,晶体熔化,液体沸腾时,温度不变,分子动能不变,分子势能变化,内能变化;所以A、B错误；不同物体质量不同,分子数不同,物体温度升高,分子动能增大,整个物体内能不一定大;故C也错误；同一个物体温度升高,内部分子运动更激烈,分子动能,分子势能都增大,内能一定增大,所以答案D正确;练习：选择题1. 当物体温度升高时A. 物体具有的热量增加B. 物体的内能增加C. 物体具有的功多D. 物体必定吸收了热量2. 下列说法正确的是A. 物体吸收热量,则温度一定升高B. 物体温度不变,则一定没吸热或放热C. 物体内能增加,则温度升高D. 物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大3. 在热传递过程中A. 不计热量损失,低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 温度从高温物体传递到低温物体D. 内能从高温物体传递到低温物体4. 下列说法正确的是A. 只有做功才能改变物体的内能B. 冰熔化过程中,温度不变,要吸热量C. 冰熔化过程中,内能不变D. 物体放出热量,内能一定减小。
热量温度与热容的计算与单位换算
热量温度与热容的计算与单位换算在热力学中，热量、温度和热容是重要的物理量。
热量指物体传递热能的多少，温度表示物体的热状态，而热容则表征物质对温度变化的响应能力。
本文将重点介绍热量、温度和热容的计算方法，并探讨它们之间的单位换算关系。
一、热量的计算热量的计算是热力学中的基本内容之一。
根据传热方式的不同，热量的计算方法也有所差异。
1.1 赋热计算赋热计算是指物体通过传导、对流或辐射等方式吸收的热量。
其计算公式为：赋热量 = 热传导系数 ×传热面积 ×温度差其中，热传导系数是物体的特性参数，传热面积是热量传递的接触面积，温度差是两个物体之间的温度差异。
1.2 吸热计算吸热计算是指物体在吸收外界热量时所产生的能量变化。
常见的吸热计算公式为：吸热量 = 质量 ×热容 ×温度变化其中，质量表示物体的质量，热容是物质的固定属性，表示单位质量物质温度升高1度所需要的热量，温度变化是物体的温度变化量。
二、温度的计算温度是描述物体热状态的物理量，通常用摄氏温度（℃）或开尔文温度（K）来表示。
温度的计算有多种方法，根据具体情况选择相应的公式。
2.1 摄氏温度与开尔文温度的转换摄氏温度与开尔文温度之间的转换公式为：K = ℃ + 273.15℃ = K - 273.15其中，K表示开尔文温度，℃表示摄氏温度。
2.2 不同温度单位的换算在热力学中，还存在其他温度单位，如华氏温度（℉）。
不同温度单位之间的换算关系如下：℃ = (℉ - 32) × 5/9℉ = ℃ × 9/5 + 32K = (℉ + 459.67) × 5/9三、热容的计算与单位换算热容是物质对温度变化的响应能力，通常用单位质量物质温度升高1度所需要的热量来衡量。
不同物质的热容不同，其计算方法也有所差异。
3.1 热容的计算热容的计算公式为：热容 = 吸热量 / (质量 ×温度变化)其中，吸热量表示物体所吸收的热量，质量表示物体的质量，温度变化表示物体的温度变化量。
热量和温度的关系
例子：例如，一杯热水和一杯冷水，它们的温度不同，但热量可能相同。
热量和温度的关系
2
热量对温度的影响
热量增加，温度升高
热量减少，温度降低
热量的传递和交换导致温度的变化
热量的吸收和释放影响温度的变化
温度对热量的影响
热量的传递与温度差有关，温度差越大，热量传递越快
温度升高，分子热运动加快，热量增加
温度降低，分子热运动减慢，热量减少
热量和温度的实例
3
生活中的热量和温度关系
煮沸水：加热使水温升高，达到沸点后水开始沸腾
冰块融化：温度升高使冰块吸收热量，逐渐融化成水
食物烹饪：通过加热使食物温度升高，达到熟透的程度
空调制冷：空调通过吸收室内热量，降低室内温度，使人感到凉爽
科学实验中的热量和温度关系
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a. 将热电偶和温度计连接，并放置在加热器附近b. 开启加热器，观察温度计的读数变化c. 关闭加热器，观察温度计的读数变化
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a. 加热器开启时，温度计读数迅速上升b. 加热器关闭后，温度计读数逐渐下降
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工业生产中的热量和温度关系
温度是什么
温度是表示物体冷热程度的物理量
温度的单位是摄氏度（℃）和开尔文（K）
温度是物体分子热运动程度的标志
温度与物体的内能、压力、体积等状态量有关
热量和温度的区别
热量：表示物体吸收或释通常用T表示。
关系：热量和温度之间存在一定的关系，但并不是完全等同的。热量的变化可以引起温度的变化，但温度的变化并不一定意味着热量的变化。
热量的吸收和释放与温度有关，温度越高，吸收热量越多，释放热量越少
定压和定容下物质的热量变化
应用场景：在化工、冶金、食品等领域 中，常常需要计算定容下物质的热量变 化，以优化工艺过程和提高产品质量。
注意事项：计算时需要注意温度变化是相 对于哪个温度的，以及物质的比热容随温 度的变化情况。
热力发电：利用定容下物质的热量变化，将热能转化为电能 热力发动机：利用定容下物质的热量变化，将热能转化为机械能 热泵：利用定容下物质的热量变化，将低温热源的热能转移到高温热源 食品加工：利用定容下物质的热量变化，进行食品的加热、杀菌、干燥等处理
添加标题
在等温过程中，定压下的热量变化大于定容下的热量变化，即ΔQp>ΔQv。
添加标题
在等压过程中，定容下的热量变化大于定压下的热量变化，即ΔQv>ΔQp。
温度：定压下，温度越高，热量变化越大；而定容下，温度对热量变化影响较小。
物质种类：不同物质在定压和定容下的热量变化也有所不同，需要根据具体物质进行比 较。
定容过程：在恒定 体积下进行的过程， 气体物质的分子数 保持不变
特点：压力随温 度的升高而增大
热量变化：定容 下物质的热量变 化与温度成正比
适用范围：适用于 封闭容器中的化学 反应和相变过程
定义：定容热容 量是指在恒定体 积下，物质吸收 或放出的热量与 温度变化率之比。
计算公式： Cv=dQ/dT
物理意义：定容 热容量表示在恒 定体积下，物质 温度升高1K所吸 收的热量。
影响因素：物质 的种类、温度和 压力等。
定义：定容下物质的热量变化是指物质在 体积不变的情况下，温度发生改变时所吸 收或放出的热量。
计算公式：Q = m * c * ΔT，其中Q为热 量，m为质量，c为比热容，ΔT为温度变 化。
物质的量：在定压下，物质的量越大，热量变化也越大；而定容下，物质的量对热量变 化影响较小。
温度和热量的关系
温度和热量的关系温度和热量是热力学中两个重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
本文将探讨温度和热量的概念、其相互关系以及它们在物理世界中的应用。
一、温度的概念温度是物体分子内部运动程度的度量，是反映物体冷热状态的物理量。
常用的温度单位包括摄氏度（℃）、华氏度（℉）和开尔文（K）。
摄氏度和华氏度常用于一般的温度测量，而开尔文则常用于热力学和科学研究。
温度是物体冷热状态的一种相对度量，通过热力学第零定律，我们可以将物体的温度定义为物体之间热平衡时的一种性质。
当两个物体之间达到热平衡时，它们的温度相等。
二、热量的概念热量是物体与其周围环境之间传递的能量，也是热力学中的重要概念。
热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种方式。
热量是通过分子间的碰撞传递的，热量的传递方向是从高温区向低温区。
热量的单位是焦耳（J），国际单位制中还有卡（cal）和千卡（kcal）等单位。
焦耳是国际单位制中热量的基本单位，1焦耳定义为单位时间内，单位质量的物体的温度升高1摄氏度所需要的热量。
三、温度与热量的关系温度和热量之间存在着密切的关系。
在热力学中，热量的传递是由高温区向低温区的，而温度的差异则是导致热量传递的原因。
根据热力学第一定律，物体所吸收或放出的热量可以用物体的质量、温度变化和比热容来表示。
物体所吸收的热量等于物体的质量乘以比热容乘以温度的变化，即Q = mcΔT。
其中，Q表示物体所吸收或放出的热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示物体的温度变化。
这个公式表明了温度和热量之间的关系。
四、温度和热量的应用温度和热量在物理世界中有着广泛的应用。
首先，在日常生活中，我们经常使用温度来测量物体的冷热状态。
温度计就是一种能够测量物体温度的设备，它利用物体的温度和热胀冷缩的原理来测量。
其次，知道物体的温度差异可以预测热量的传递方向。
热传导现象在许多领域都有应用，例如导热材料的研究和建筑物的保温。
第三，在工程领域中，温度和热量也发挥着重要的作用。
温度和热能的关系
温度和热能的关系温度和热能是热力学中两个非常重要的概念，它们之间存在着密切的关系。
在我们日常生活中，我们经常使用温度来描述物体的热度，并通过热能来实现各种能量转换。
首先，我们来了解一下温度。
温度是物体内部分子或原子的平均动能的度量。
一般情况下，温度越高，物体内部分子或原子的动能越大。
我们通常使用摄氏度（℃）或开尔文（K）来表示温度。
摄氏度是由摄氏温标衡量的，而开尔文是由热力学温标衡量的，其中0℃等于273.15K。
不同的温标表示方式只是人们对温度的度量选择而已，并不影响其本质。
那么，温度与热能之间是如何相互作用的呢？根据热力学第一定律，热量是一种能量的形式，它可以由物体的一个区域传递到另一个区域。
当两个物体处于不同的温度时，高温物体内的分子或原子的动能更高，而低温物体内的动能相对较低。
这种温差导致了热能的传递。
热能是一种能量的形式，它用于描述物体内部的热度大小。
热能是由物体的分子或原子内部的动能所组成的。
当物体的温度升高时，分子或原子的动能增加，热能也随之增加。
热能的传递可以通过热传导、对流和辐射等方式进行。
例如，我们煮水时，热能从火源经过热传导传递到水中，使水的温度升高。
热能的传递是在温度差驱动下发生的。
具体来说，热能从高温物体流向低温物体，直到两者的温度相等。
这是因为物体追求热平衡的状态，即使温度相等时才能达到。
在这个过程中，热能通过分子或原子之间的碰撞传递。
除了热能的传递，温度和热能还有一个重要的关系，即物质的热容。
热容指的是物体在温度变化时所吸收或释放的热能量。
不同物质的热容是不同的，这取决于物质的性质和结构。
一般情况下，具有较高热容的物质需要较多的热能来使其温度升高。
例如，水的热容要大于铁，所以我们在煮水时需要更长的时间。
温度和热能之间的关系还可以通过热力学定律进行描述。
根据热力学第二定律，热量只会自发地从高温物体流向低温物体，而不会自发地从低温物体流向高温物体。
这是因为高温物体内部的分子或原子的动能更高，更有可能产生热传导。
热量与温度的关系知识点总结
热量与温度的关系知识点总结热量与温度是热学中非常重要的概念，它们在我们日常生活中随处可见，对于理解热力学规律以及各种热现象具有重要意义。
下面对热量与温度的关系进行知识点总结。
一、热量的定义热量是物体之间传递的能量，它是物体由高温区向低温区传递的能量。
当物体之间温度差异存在时，热量的传递会导致温度的变化。
二、热量的单位国际单位制中，热量的单位是焦耳（J），常用单位还有卡路里（cal）和千焦（kJ）。
焦耳是国际单位制中能量的基本单位，它定义为使物体的温度升高1摄氏度所需的能量。
卡路里则是指将1克水的温度升高1摄氏度所需要的能量。
三、温度的定义温度代表了物体热平衡状态的物理量，它是反映物体冷热程度的尺度。
在热力学中，我们使用摄氏度（℃）作为温度的单位。
四、热平衡当两个物体之间达到热平衡时，它们之间不再存在温度差异，热量的传递停止。
根据熵的增加原理，热能从热量高的物体向热量低的物体传递，直至达到热平衡。
五、热传导热传导是指物体内部不同部分之间热量的传递。
在固体中，热传导是由分子、原子的振动和传递导致的。
金属材料是良好的热导体，而绝缘材料则是热绝缘材料。
六、热辐射热辐射是指物体通过发射和吸收电磁辐射的方式进行热量的传递。
所有物体都能发射热辐射，其强度与物体的温度有关。
热辐射可以在真空中传播，并且不需要介质。
七、理想气体定律理想气体定律描述了气体在一定温度和压强下的热力学行为。
理想气体定律可以用以下公式表示：PV = nRT，其中P为气体的压强，V 为气体的体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
八、内能与温度内能是物体分子的平均动能和势能之和，它与物体的温度有密切关系。
根据热力学第一定律，内能的变化等于系统所接收的热量减去系统所做的功。
九、相变相变是物质从一种状态转变为另一种状态的过程，如固体向液体、液体向气体的转变。
相变过程中，温度保持不变，对应的热量称为潜热。
总结：热量与温度是热学中的基本概念，它们描述了物体热平衡状态的物理量和能量传递的方式。
热力学中的热容与温度
热力学中的热容与温度热容是热力学中一个重要的概念，它是描述物体对热量变化的响应能力的物理量。
热容与温度之间存在着密切的关系，下面我们将对热容与温度的关系进行详细探讨。
1. 热容的定义热容是指物体吸收或释放单位热量时，温度发生单位变化的物理量。
它的表示符号为C，单位通常是焦耳/摄氏度（J/°C）或卡路里/摄氏度（cal/°C）。
热容可以表示为：C = Q/ΔT其中，C表示热容，Q表示吸收或释放的热量，ΔT表示温度变化。
2. 热容的分类热容可以分为两种类型：定压热容和定容热容。
2.1 定压热容（Cp）定压热容是指在保持压力不变的情况下，物体吸收或释放的热量所引起的温度变化。
它可以用来描述气体或液体在恒定压力下的热特性。
定压热容与温度的关系通常可以表示为：Cp = (∂Q/∂T)p其中，Cp表示定压热容，Q表示吸收或释放的热量，T表示温度，p表示压力。
2.2 定容热容（Cv）定容热容是指在保持体积不变的情况下，物体吸收或释放的热量所引起的温度变化。
它主要适用于固体或液体在容器内受热的情况。
定容热容与温度的关系通常可以表示为：Cv = (∂Q/∂T)v其中，Cv表示定容热容，Q表示吸收或释放的热量，T表示温度，v表示体积。
3. 热容与温度的关系热容与温度之间存在着一定的对应关系。
根据热力学第一定律，系统中吸收或释放的热量等于内能的变化，可以表示为：Q = ΔU其中，Q表示吸收或释放的热量，ΔU表示内能的变化。
内能的变化可以用温度和热容来表示，可以表示为：ΔU = CΔT其中，ΔU表示内能的变化，C表示热容，ΔT表示温度的变化。
综上所述，热容与温度的关系可以表示为：Q = CΔT4. 热容与物质性质的关系热容与物质的性质密切相关。
不同物质的热容值不同，因为不同物质对热量的响应能力不同。
例如，金属具有较大的热容，而水的热容则较小。
同时，热容还受到物质的量和状态的影响。
对于相同物质而言，其热容随物质的量的增加而增加，随物质的状态的改变而改变。
热力学中的温度与热量的概念
热力学中的温度与热量的概念热力学是研究物体之间热现象与能量转化的科学，温度和热量是其中重要的概念。
温度是用来描述物体热状态的物理量，而热量则是物体间传递的能量。
本文将简要介绍热力学中的温度和热量，并探讨它们之间的关系。
一、温度温度是用来描述物体热状态的物理量，通常可以简单地理解为物体的热度高低。
在热力学中，温度是指物体的分子运动的速度和能量大小的一种表征。
温度通常用开尔文(Kelvin)作为单位，表示为K。
除了开尔文，摄氏度和华氏度也是常见的温度单位。
温度的定义有多种方法，其中一种是根据热力学第零定律提出的：当两个物体之间达到热平衡时，它们的温度相等。
根据这个定义，我们可以通过接触法将物体的温度进行比较。
例如，当我们将一个温度较高的物体和一个温度较低的物体接触在一起，它们会交换热量，直到两个物体的温度相等，达到热平衡。
温度的测量方法有多种，常见的方法包括使用温度计和热电偶等设备。
温度计是利用物质的热胀冷缩性质来测量温度的仪器，通过测量物质的体积、长度或电阻等变化来推测温度。
热电偶则是利用两种不同材料在温差作用下产生的热电势差来测量温度的装置。
二、热量热量是指物体间由于温度差异而传递的能量。
当两个物体温度不同时，它们会通过传导、传热和辐射等方式交换热量，直到达到热平衡。
热量是一种能量的转移形式，单位通常用焦耳(Joule)表示。
在热力学中，热量的传递有三种方式：1.传导：指物体内部不同部分之间的热量传递，通过直接颗粒间的碰撞和振动来进行。
传导通常发生在固体中，由于固体的分子排列比较紧密，颗粒间的热能传递较为直接。
2.传热：指物体间由于接触而产生的热量传递，通过直接的热接触来实现。
传热通常发生在固体和液体之间，或者液体与气体之间。
3.辐射：指通过电磁波辐射的方式传递热量。
辐射热量无需依赖媒质的存在，可以在真空中传递，所以辐射是热的唯一方式。
在热平衡状态下，物体之间不再有热量传递，因为它们的温度相等。
热量与温度的单位和转换
热量与温度的单位和转换热量和温度是热学中的两个基本概念，它们之间存在一定的联系和转换关系。
正确理解和应用热量和温度的单位以及它们之间的转换，对于热学领域的学习和实际问题的解决都具有重要意义。
一、热量的单位热量是物体或物质在热平衡状态下与外界交换热能的物理量，它的单位是焦耳（J）。
焦耳是国际单位制中的热量单位，常用符号为J。
在工程和实际生活中，还常使用千焦（kJ），兆焦（MJ）等大单位来表示热量。
在热力学中，常常用到热耗散单位-卡（cal）和千卡（kcal）。
1卡等于4.184焦耳，1千卡等于1000卡，即1kcal=4184J。
二、温度的单位温度是物体或物质分子热运动速率的度量，常用摄氏度（℃）、华氏度（℉）和开氏度（K）等来表示。
其中，在科学、工程和国际单位制中，开氏度是绝对温度单位。
开氏度与摄氏度的转换关系为：K = ℃ + 273.15开氏度与华氏度的转换关系为：℉ = K × 1.8 - 459.67需要注意的是，摄氏度和华氏度虽然常用于日常生活中表示温度，但在科学和工程领域，常使用开氏度来进行温度计量。
三、热量和温度的转换在热学中，热量的转换与温度变化有密切关系。
热量的转换可以通过温度差产生的热流来实现，热流的大小可以用热传导定律来描述：Q = kAΔT/Δx。
其中，Q代表传导热量，k代表热传导系数，A代表传导面积，ΔT代表温度差，Δx代表传导距离。
通过以上的公式，我们可以看出，热量的转换与温度差成正比，与传导面积和传导距离成正比，与热传导系数成正比。
对于一个给定的物体，如果能够减小温度差、增大传导面积、减小传导距离，或者提高热传导系数，都可以增加热量的转换效率。
此外，热量与温度之间还存在比热容的关系。
比热容是物体单位质量的物质升高1摄氏度所需的热量。
比热容的计算公式为：Q = mcΔT。
其中，Q代表热量，m代表物体的质量，c代表比热容，ΔT代表温度变化。
通过比热容的计算，我们可以了解物体在温度变化时所需要的热量，并据此进行能量计算或预测。
热量和温度的换算
热量和温度的换算热量和温度是物理学中常用的两个量，它们在许多领域都有重要的应用，特别是在工程、化学和生物学等领域中。
本文将介绍热量和温度的概念、单位以及它们之间的换算关系。
一、热量的概念和单位热量是物体之间传递热能的方式，它是指物体内部原子或分子之间的能量传递。
当两个物体接触时，热量会从温度高的物体传递到温度低的物体，直到两者达到热平衡。
热量的单位有多种，国际单位制中最常用的单位是焦耳（J）。
焦耳是物体吸收或放出的能量单位，定义为在1秒内，1安培电流通过1欧姆电阻所产生的热量。
在化学和能量计算中，常用的其它单位还包括卡路里（cal）和千卡（kcal）。
1卡等于4.184焦耳，1千卡则等于1000卡或4184焦耳。
二、温度的概念和单位温度是物体热平衡状态下的一种物理量，它反映了物体内分子或原子的平均热运动程度。
温度高低决定了物体内部的热分子运动速度和能量状态。
温度的单位有几种，其中国际单位制中最常用的是摄氏度（℃）。
摄氏度是以水的冰点和沸点为标准点来划分温度刻度的。
绝对零度的温度为-273.15℃，物理学中将其作为温度的起点，于是引入了开氏度（K）作为绝对温度单位。
开氏度与摄氏度的换算关系为：K = ℃ + 273.15。
除了摄氏度和开氏度，华氏度（℉）也是一种常用的温度单位，尤其在美国和英国等国家中常用。
华氏度的转换关系为：℉ = （℃ × 9/5）+ 32。
三、热量和温度的换算关系热量和温度是物理上两个不同的概念，但它们之间存在一定的换算关系。
首先，需要明确的是，热量的传递与物体的温度有关，但热量和温度并不是成正比关系。
增加或减少热量可以使物体的温度变化，但温度的变化并不代表热量的变化。
其次，热量的传递可以通过传导、辐射和对流等方式进行。
其中，传导是通过物质的直接接触传递热量的方式，辐射是通过电磁辐射传递热量的方式，对流是通过流体的流动传递热量的方式。
最后，热量和温度之间的换算关系是通过物体的热容量来实现的。
热量和温度热能的变化与计算
热量和温度热能的变化与计算热量和温度：热能的变化与计算热量和温度是热能学中的重要概念，它们在能量传递和物体热力学性质研究中起着关键作用。
了解热量和温度及其变化与计算方法对于我们理解和应用热能学原理具有重要意义。
本文将对热量和温度的基本概念进行介绍，并探讨热能变化的计算方法。
一、热量的概念与计算热量是指物体间由于温度差异产生的能量传递。
当物体的温度高于周围环境温度时，物体会释放热量；当温度低于周围环境温度时，物体会吸收热量。
热量的计量单位是焦耳（J）。
热量的计算可以通过以下公式进行：热量（Q）= 质量（m） ×物质的比热容（c） ×温度变化（Δt）其中，质量是指物体的质量（单位为kg），比热容是指物质单位质量在温度变化时吸收或释放的热量（单位为J/(kg·℃)），温度变化是指物体的温度变化（单位为℃）。
举个例子来说明热量的计算方法。
假设有一块质量为2kg的铝板，初始温度为20℃，加热后温度上升到60℃。
铝的比热容为0.897J/(g·℃)。
那么根据上述公式，我们可以计算出热量：热量（Q）= 2kg × 0.897J/(g·℃) × (60℃ - 20℃) = 72.96J因此，这块铝板所吸收的热量为72.96焦耳。
二、温度的概念与计算温度是物体热力学性质的一个基本参量，它反映了物体分子热运动的剧烈程度。
通常情况下，我们使用摄氏度（℃）作为温度的计量单位。
温度的计算方法有多种，其中最常用的是摄氏度与开氏度之间的线性转换关系：开氏温标 = 摄氏温标 + 273.15此外，还有华氏温标与摄氏温标之间的转换公式：华氏温标 = 1.8 ×摄氏温标 + 32对于给定的温度值，我们可以使用上述公式进行转换。
例如，将25℃转换为开氏温标，可以进行如下计算：开氏温标 = 25℃ + 273.15 = 298.15K所以，25℃等于298.15开氏度。
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F ∞ ——大气上界的有效辐射
大气吸收18个单位（水汽、臭氧、微尘、 CO2等选择吸收）， 云滴吸收2个单位 二者共吸收20个单位。 云层反射20个单位 大气散射返回宇宙空间6个单位 地面反射4个单位 地面吸收直接辐射22个单位 散射辐射28个单位
• 大气中长波辐射的特点 1、太阳直接辐射作为定向的平行辐射进入 大气，地面和大气辐射是漫射辐射。 2、太阳辐射在大气中的传播，仅考虑大气 对太阳辐射的削弱，而未考虑大气本身的 辐射影响。 3、长波辐射在大气中的传播，可以不考虑 散射作用。
• 大气逆辐射和地面有效辐射
1、大气逆辐射：大气辐射指向地面的部分，又称 大气下行辐射。补偿了地面因放射辐射而损耗的 能量，称为“大气保温效应”。 2、地面有效辐射： 地面放射的辐射（ Eg）与地面吸收的大气逆辐 射（ Ea ）之差 F0 Eg Ea >0 影响因子：地温、 气温、 湿度、 云况
• 斯蒂芬—玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzman） 黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四 次方成正比，即： ETB σT 4
σ 5.67 108 w(m 2 k 4 )
斯蒂芬—玻尔 兹曼常数
• 维恩位移定律（Wein）
λmT C 2896μm k
• 黑体单色辐射强度极大值对应的波长与其 绝对温度成反比。 • 物体的温度愈高，其单色辐射极大值所对 应的波长愈短；反之，物体的温度愈低， 其辐射的波长愈长。
太阳辐射透过大气层后的减弱与大气透明 系数和通过大气质量之间的关系：
I I0P
m
I : 到达地面的太阳辐射强 度； I 0 : 太阳常数； P : 空气透明系数； m为大气质量数。
• 散射辐射：与太阳高度角和大气透明度有 关。
• 总辐射的日变化： • 日出前 主要为散射辐射； • 日出后 直接和散射逐渐增加，直接增 加较快，散射渐小； • 太阳高度8º 两者相当； • 太阳高度50º 散射占总辐射的10－20％； • 中午 均达最大值； • 中午以后 相反次序变化。
Rg (Q q)(1 ) F0
F0 地面有效辐射 Q 直接辐射；q散射辐射； 反射率；
• 大气辐射差额：
地面和大气上界 的有效辐射
Ra qa F0 F
大气层辐射差额 大气层吸收的太阳辐射
地-气系统的辐射收支差额（R s） Rs = Rg +Ra =(Q＋q)(1－a)＋qa －F∞
太阳辐射在大气中的减弱
• 大气对太阳辐射的吸收： 选择性主要吸收物质：H2O、O2、O3、CO2等 • 大气对太阳辐射的散射：
– 瑞利散射：散射能力与波长的四次方成反比，这种散 射具有选择性。 – 米散射：太阳辐射遇到粗粒，散射没有选择性，辐射 的各种波长都同样地被散射。
• 云层和尘埃对太阳辐射的反射： 反射率：高10－20％；厚云 90％
地面对太阳辐射的反射
• 地表对太阳辐射的反射率决定于地表面性质和状态。 • 陆地表面对太阳辐射的反射率约为10-30％。其中深色 土比浅色土反射能力小，粗糙土比平滑土反射能力小， 潮湿土比干燥土反射能力小。 • 雪面的反射率很大，约为60％，洁白的雪面甚至可达 90％。 • 水面的反射率随水的平静程度和太阳高度角的大小而 变。对于波浪起伏的水面来说，其平均反射率为10％。 水面比陆面反射率稍小一些。
地-气系统共反射30个单位（又称地球反射率）。
地面吸收总辐射50个单位。
（其中来自云层漫射16，大气散射12）
• 大气吸收20个单位的太阳辐射和109单位的地面长波辐射，共 129个单位（全球地面温度T的长波辐射能 Eg δσT 4 ，相当于 115单位，进入大气圈109单位，6单位逸入宇宙空间）； • 大气和云的长波辐射一部分射向地面的逆辐射，相当于95个单位， 另一部分射向宇宙空间为64个单位（其中大气38，云层26个单 位）。因此通过辐射过程，而大气长波辐射支出95＋64=159个 单位。亏损的能量，由地面向大气输入的潜热23个单位和湍流显 热7个单位来补充，以维持大气的能量平衡。
直接辐射Q
太阳高度角 增大 大气透明度 增大 云量增多 海拔高度增 大 增大 增大 减少 增大
散射辐射q 总辐射Q+q
增大 减少 增大 减少 增大 增大 减少 增大
• 总辐射随纬度分布（w/m2）：
纬度(N) 64 50 40 30 20 0
可能总辐射 139.3 169.9 196.4 216.3 228.2 248.1 有效总辐射 54.4 71.7 98.2 120.8 132.7 108.8
• 太阳辐射光谱穿过大气后： 总辐射明显减弱、辐射能随波长的分布 变得极不规律、波长短的辐射能减弱得更 为明显。
太阳辐射在大气中的减弱
– 主要是大气中的水汽、CO2、氧、 O3、及微 尘、云滴、雾、冰晶、空气分子的吸收、散射、 反射 ？为什么雨后天晴时，天空多呈现青蓝色？ ？当天空中存在较多尘埃或雾粒时，天空为什么 会呈现灰白色？
第二章 大气的热能和温度(1)
华东师范大学 资源与环境科学学院地理系 2008
1、太阳辐射基本概念
辐射 辐射能
辐射能基本特征量
单位时间内通过单位面积的辐射能量称 辐射通量密度（E），单位是W/m2。 单位时间内，通过垂直于选定方向上的 单位面积（对球面坐标系，即单位立体 角）的辐射能，称为辐射强度（I）。其 单位是W/m2 或W/sr。 辐射能随波长分布函数F
• 所有的物体不论其温度如何，都在向周围 放射辐射能量，同时也吸收周围的辐射能 量。 • 物体温度愈高，其放射的能量愈强，但其 放射辐射能力最大值所对应的波长愈短。 • 辐射能力强的物体，其吸收辐射的能力也 强，反之亦然。
太阳辐射光谱和太阳常数
• 太阳辐射光谱是如何绘出的？
太阳表面温度6000K，太阳辐射最强的波长为 0.475微米，称短波辐射，太阳中心为2万多度。 大气约250K，大气辐射称长波辐射 地面约300K，地面辐射称长波辐射
地面和大气的辐射
一、地面辐射——大气能量的直接来源 • 方向：自地面指向大气 • 性质：长波辐射，波长范围3－120 μm • 特点：地面辐射强度决定于地面温度。 白天地面温度高，辐射能力强； 夜间地面温度高，辐射能量弱。
• 大气辐射——地面热量散失的屏障 1、大气对地面长波辐射的吸收 选择性：水汽、液态水、二氧化碳、臭氧等 物质对地面辐射的吸收较强。 大气窗口：大气在整个长波段，除8-12μm一 段外，其余的透射率为零，即吸收率为1。 8-12μm处吸收率最小，透明度最大，称为“大 气窗口”
物体对辐射的吸收、反射、透射 绝对黑体、灰体 有关辐射的三个基本定律：
基尔荷夫定律 斯蒂芬—玻尔兹曼定律 维恩位移定律（Wein）
有关辐射的三个基本定律
• 基尔荷夫定律（Kirchhoff） 在一定波长、一定温度下，一个物体的 吸收率等于同温度、同波长的放射率。 同一物体在温度T时它放射某一波长的 辐射，那么在同一温度下也吸收这一波长 的辐射。
太阳辐射最强的 波长为0.475um
太阳辐射光谱和太阳常数
• 太阳常数：1370w/m2 定义：在日地平均距离处，大气上界，垂直于 太阳光线的单位面积上，单位时间内接受的太阳 辐射量。用Io表示。 大小： Io =1367 ±7W/m2世界气象组织推荐 多数文献采用Io =1370W/m2 • 注意： 日地平均距离 大气上界
• • • • •
地面温度 地面温度高时， Eg增强， Fo增大 大气温度 大气温度升高， Ea增强， Fo减小。 空气湿度 湿度大，则Ea增强， Fo减小。 云 云量多且云层厚时， Ea增强， Fo减小。 海拔高度 随海拔高度的增加，水汽含量减少， Fo增大。 • 雾 雾使Fo减小。
二、地面及地气系统辐射差额 辐射差额＝收入辐射－支出辐射 地面辐射差额：
到达地面的太阳辐射
• 一般来讲，全球平均而言： 太阳辐射30%被散射和漫射——称行星反 射率 20%被大气和云层直接吸收 50%到达地面被吸收（称总辐射，它包括 两个部分：直接辐射和散射辐射。）
到达地面的太阳辐射
• 总辐射：直接辐射和散射辐射 • 影响直接辐射：太阳高度角和大气透明度 1、高度角越小，等量太阳辐射散布的面积越大， 地表单位面积上获得的太阳辐射越小。 2、高度角越小，辐射穿过的大气层越厚， 辐射减弱的越多，到达地表的直接辐射越小。 3、大气透明愈差，透明系数愈小，太阳辐射受到 的减弱愈强，到达地表的太阳辐射减少。