热传递方式

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热是怎样传递的

热是怎样传递的
视频介绍
热传递:热量从温度高的物体传到温度 低的物体,或者从物体的高温部分传 到低温部分,这种现象叫做热传递。
热传递的实质:内能从高温物体向低温 物体转移的过程,能量转移的一种方式。 发生热传递的条件:发生热传递的唯一 条件是存在温度差 。
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1、不同物体的传热(速度)不一样,容易传热的物体 叫(热的良导体 ),一般是(金属 )材料制成的。比 如(铁 )、(铜 ) 等,不容易传热的材料叫热的不良 导体 ,有(塑料、木头 )等。 2、热传递主要通过(热传导)、(对流 )和(热辐射 ) 三种方式来实现的。太阳的热是通过着物体传递,从温度( 高 ) 的部分传向 温度( 低 )的部分,直到(温度相同 ),这种传热方 法叫( 热传递 )。 2、在热传递过程中,传递内能的多少叫(热量 ),高 温物体内能减小了,叫做( 放出了热量),低温物体内 能增加了,叫做( 吸收了热量 )。 3、热传递有三种方式:(传导)、(对流 )和(辐射)。
热总是从较热的一 端传向较冷的一端。
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 热方法叫热传导。

热传递热量通过流体的对流传递

热传递热量通过流体的对流传递

热传递热量通过流体的对流传递热量传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

传热的方式有三种:传导、对流和辐射。

在介绍流体的对流传热之前,先了解一下传热的基本知识。

一、热传递的基本原理热传递是能量的传递方式,能量从高温物体到低温物体传递,使两者达到热平衡。

热传递的方式有传导、对流和辐射三种。

(一)传导传导是指通过物质内部的分子热振动传递热量的过程。

热量沿温度梯度从高温区域传递到低温区域。

传导率取决于物质的导热性质和温度梯度。

常见的固体和液体都能够传导热量。

(二)对流对流是指通过物体表面上的流体(比如液体或气体)的运动传递热量的过程。

对流分为自然对流和强制对流两种形式。

自然对流是指在温差的驱动下,流体由于密度的差异而形成的运动。

比如,加热后的空气密度减小,上升形成对流。

强制对流是指通过外部力(如风或泵)使流体运动,从而传递热量。

强制对流可以通过风扇或泵等设备来搅动流体,加速热量传递。

(三)辐射辐射是指通过电磁波将热量从发光物体传递到其他物体的过程。

辐射可以在真空中传递,无需介质传递。

常见的辐射形式有电磁波、红外线和可见光等。

二、流体的对流传热流体的对流传热是指通过流动的流体传递热量的过程。

流体的对流传热包括自然对流和强制对流。

(一)自然对流传热自然对流传热是指在温差作用下,流体通过密度的差异而产生的运动,从而传递热量。

自然对流传热的机理是流体受热后密度下降,体积膨胀,从而使流体向上运动。

同时,冷却后的流体密度增加,使流体向下运动。

形成这种循环运动的力称为浮力。

自然对流传热最常见的例子就是热气球。

在热气球中,空气被加热后变得轻,从而使热气球得以上升。

(二)强制对流传热强制对流传热是通过外部力(如风或泵)使流体运动,从而传递热量。

强制对流传热的机理是外部力搅动流体,使流体中的高温部分与低温部分混合,加速热量的传递。

在实际工程中,强制对流传热是非常常见的应用。

比如,利用风扇将空气吹向加热元件,加速热量传递。

热传递条件

热传递条件

热传递条件什么是热传递热传递是指能量由一个地方传递到另一个地方的过程。

在自然界中,热传递是一种常见且重要的现象,它影响着我们生活中的许多方面,例如温度调节、热加工和能源转换等。

热传递的三种方式热传递可以通过不同的方式发生,主要有三种方式:1.传导:传导是热量在物体之间通过直接碰撞传递的过程。

当物体的局部区域温度升高时,其分子内部的热运动增加,从而使得附近的分子也开始加速运动,并将热量传递给其他分子。

传导的速率与传递路径上的温度差、材料的热导率以及交叉面积等因素有关。

2.对流:对流是热量通过流体介质传递的过程。

当一个物体与流体接触时,流体会受到物体加热而产生密度变化,从而引起流体内部的对流运动。

通过对流,热量可以快速有效地传递。

对流的速率取决于流体的流速、温度差和流体的热扩散性等因素。

3.辐射:辐射是通过电磁波的传播来传递热量的。

所有物体都会发射辐射,其强度与物体的温度有关。

当辐射遇到其他物体时,一部分辐射能会被吸收,而另一部分会被反射或传递。

辐射的速率与温度差的四次方成正比。

热传递条件的影响因素热传递过程中的速率取决于多个因素,包括以下几点:•温度差:温度差是驱动热传递的主要因素,较大的温度差会导致更快的热传递速率。

•热导率:热导率是物质传导热量的能力。

具有较高热导率的材料,其传导速率较快。

•材料的特性:不同材料对热传递的响应不同。

例如,金属是很好的热导体,而绝缘材料则相对较差。

•流体性质:对于对流传热,流体的性质是重要因素。

流体的流速、粘性和密度等性质会影响对流传热速率。

热传递的应用热传递在我们的日常生活中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:•空调和供暖系统:空调和供暖系统利用热传递原理来调节室内温度。

通过对流和传导,系统从一个地方吸收热量,然后将其传递到另一个地方,实现室内温度的调节。

•热交换器:热交换器是一种设备,用于在两个流体之间传递热量。

通过将热量传递给流体,热交换器可以在不同流体之间实现能量转换。

人们都知道热传导有三种形式

人们都知道热传导有三种形式

人们都知道热传导有三种形式:辐射、传导、对流。

①热传导:热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。

热传导是固体中热传递的主要方式。

在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。

各种物质的热传导性能不同,一般金属都是热的良导体,玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是热的不良导体,石棉的热传导性能极差,常作为绝热材料。

热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分的方式叫做热传导。

②对流:液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。

对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流现象比液体明显。

对流可分自然对流和强迫对流两种。

自然对流往往自然发生,是由于温度不均匀而引起的。

强迫对流是由于外界的影响对流体搅拌而形成的。

靠气体或液体的流动来传热的方式叫做对流。

③热辐射:物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领,这种热传递的方式叫做热辐射。

热辐射虽然也是热传递的一种方式,但它和热传导、对流不同。

它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。

热辐射以电磁辐射的形式发出能量,温度越高,辐射越强。

辐射的波长分布情况也随温度而变,如温度较低时,主要以不可见的红外光进行辐射,在500摄氏度以至更高的温度时,则顺次发射可见光以至紫外辐射。

热辐射是远距离传热的主要方式,如太阳的热量就是以热辐射的形式,经过宇宙空间再传给地球的。

高温物体直接向外发射热的现象叫做热辐射。

热的导体各种物体都能够传热,但是不同物质的传热本领不同.容易传热的物体叫做热的良导体,不容易传热的物体叫做热的不良导体。

金属都是热的良导体。

瓷、木头和竹子、皮革、水都是不良导体。

金属中最善于传热的是银,其次是铜和铝.最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花,石棉、软木和其他松软的物质。

液体,除了水银外,都不善于传热,气体比液体更不善于传热.散热器材料的选择散热片的制造材料是影响效能的重要因素,选择时必须加以注意!目前加工散热片所采用的金属材料与常见金属材料的热传导系数:金 317 W/mK银429 W/mK铝401 W/mK铁237 W/mK铜 48 W/mKAA6061型铝合金155 W/mKAA6063型铝合金201 W/mKADC12型铝合金96 W/mKAA1070型铝合金226 W/mKAA1050型铝合金209 W/mK热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K=1℃)时的热传导功率.热传导系数自然是越高越好,但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格.热传导系数很高的金、银,由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用;铁则由于热传导率过低,无法满足高热密度场合的性能需要,不适合用于制作计算机空冷散热片.铜的热传导系数同样很高,可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件,在计算机相关散热片中使用较少,但近两年随着对散热设备性能要求的提高,越来越多的散热器产品部分甚至全部采用了铜质材料.铝作为地壳中含量最高的金属,因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐;但由于纯铝硬度较小,在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金,寄此获得许多纯铝所不具备的特性,而成为了散热片加工材料的理想选择.各种铝合金材料根据不同的需要,通过调整配方材料的成分与比例,可以获得各种不同的特性,适合于不同的成形、加工方式,应用于不同的领域.上表中列出的5种不同铝合金中:AA6061与AA6063具有不错的热传导能力与加工性,适合于挤压成形工艺,在散热片加工中被广为采用.ADC12适合于压铸成形,但热传导系数较低,因此散热片加工中通常采用AA1070铝合金代替,可惜加工机械性能方面不及ADC12.AA1050则具有较好的延展性,适合于冲压工艺,多用于制造细薄的鳍片.如何判断芯片是否需要增加散热措施如何判断芯片是否需要增加散热措施【铝合金散热器】第一步:搜集芯片的散热参数.主要有:P、Rja、Rjc、Tj等第二步:计算T c-max:Tc-max=Tj- Rjc*P第三步:计算要达到目标需要的Rca:Rca=(Tc-max-Ta)/P第四步:计算芯片本身的Rca’:Rca’=Rja-Rjc如果Rca大于Rca’,说明不需要增加额外的散热措施.如果Rca小于Rca’,说明需要增加额外的散热措施.比如增加散热器、增加风扇等等.如前所述,Rja不能用于准确的计算芯片的温度,所以这种方法只能用于简单的判断.而不能用于最终的依据.下面举一个简单的例子:例:某芯片功耗——1.7W;Rja——53℃/W;Tj——125℃;Rjc——25℃/W,芯片工作的最大环境温度是50℃.判断该芯片是否需要加散热器,散热器热阻是多少.Tc-max=Tj- Rjc*P=125℃-25℃/W*1.7W=℃Rca=(Tc-max-Ta)/P=(82.5-50)1.7=℃/WRca’=Rja-Rjc=53-25=28℃/WRca小于Rca’,所以需要增加散热器.散热器的热阻假设为Rs,则有:Rs//Rca’小于RcaRs*28/(Rs+28)小于19.12Rs小于℃/W所以选用的散热器热阻必须小于℃/W.在普通的数字电路设计中,我们很少考虑到集成电路的散热,因为低速芯片的功耗一般很小,在正常的自然散热条件下,芯片的温升不会太大.随着芯片速率的不断提高,单个芯片的功耗也逐渐变大,例如:Intel的奔腾CPU的功耗可达到25W.当自然条件的散热已经不能使芯片的温升控制在要求的指标之下时,就需要使用适当的散热措施来加快芯片表面热的释放,使芯片工作在正常温度范围之内.通常条件下,热量的传递包括三种方式:传导、对流和辐射.传导是指直接接触的物体之间热量由温度高的一方向温度较低的一方的传递,对流是借助流体的流动传递热量,而辐射无需借助任何媒介,是发热体直接向周围空间释放热量.在实际应用中,散热的措施有散热器和风扇两种方式或者二者的同时使用.散热器通过和芯片表面的紧密接触使芯片的热量传导到散热器,散热器通常是一块带有很多叶片的热的良导体,℃/W.选择散热器时,除了机械尺寸的考虑之外,最重要的参数就是散热器的热阻.热阻越小,散热器的散热能力越强.散热设计的一些基本原则业裕铝合金散热器散热设计的一些基本原则从有利于散热的角度出发,印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则:·对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列,如图3示;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排列.·同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游.·在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响.·对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局.·设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板.空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域.整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题.业裕铝合金散热器-功率器件的散热计算及散热器选择功率器件的散热计算及散热器选择目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。

热传递概念

热传递概念

热传递概念热传递是指物体之间由于温度差异而发生的热量传递现象。

在自然界和工程实践中,热传递是非常常见的现象,它在能源转化、工业生产、建筑设计、环境保护等方面起着重要的作用。

热传递有三种基本方式:传导、对流和辐射。

这三种方式可以单独发生,也可以同时发生。

下面我们来详细介绍一下这三种方式。

首先是传导。

传导是指物体内部或不同物体之间由于温度差异而发生的热量传递。

在固体中,热量的传递是通过分子之间的碰撞和振动来完成的。

固体的导热性能与物质的性质有关,如导热系数、密度和比热容等。

常见的导热材料有金属、陶瓷和玻璃等。

在液体和气体中,热量的传递主要是通过分子之间的碰撞和运动来完成的。

液体和气体的导热性能与其流动性有关,如传热系数、密度和比热容等。

常见的导热介质有水、空气和油等。

其次是对流。

对流是指物体表面或流体中由于温度差异而发生的热量传递。

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运动,如烟囱中的空气上升和水壶中的水循环。

强制对流是通过外部力量引起的流体运动,如风扇和泵等。

对流传热主要取决于温度差、流体性质和流动速度等因素。

最后是辐射。

辐射是指物体之间通过电磁波辐射进行的热量传递。

辐射传热不需要介质,可以在真空中进行。

辐射传热主要取决于物体的温度、表面特性和辐射能力等因素。

辐射传热在高温条件下非常重要,如太阳辐射地球、高温炉中的辐射等。

在实际应用中,我们经常会遇到多种传热方式同时发生的情况。

例如,太阳辐射到地球表面后,通过辐射、对流和传导三种方式进行热量传递。

在建筑设计中,我们需要考虑建筑材料的导热性能、外墙的隔热层和通风设备等因素,以提高建筑的保温性能和节能效果。

除了以上三种基本方式外,还有一些特殊的热传递现象,如相变传热和湍流传热等。

相变传热是指物质在相变过程中释放或吸收的潜热导致的热量传递。

例如,水从液态变为气态时会吸收大量的潜热,从气态变为液态时会释放大量的潜热。

湍流传热是指流体在高速流动时产生的湍流现象导致的热量传递。

热能的传递热能在不同介质中的传递方式

热能的传递热能在不同介质中的传递方式

热能的传递热能在不同介质中的传递方式热能是指物体内部粒子的热运动,其传递方式是通过物质间的相互作用,使热从高温处传递到低温处。

在不同的介质中,热能的传递方式也会有所不同。

本文将从固体、液体和气体三个方面,来探讨热能在不同介质中的传递方式。

一、固体中热能的传递方式在固体中,热能主要通过导热、对流和辐射三种方式传递。

1. 导热传递导热是指热能通过固体物质的直接接触传递的过程。

当一个物体的一部分受热时,由于物体内部的分子间存在相互作用力,热能会从热的区域(高温区域)通过固体的导热过程传递到冷的区域(低温区域)。

导热传递的速度与物体的导热性能有关,导热性能好的物体,其传热速度较快;导热性能差的物体,其传热速度较慢。

2. 对流传递对流是指热能通过固体内部的流体(如液体或气体)的运动而传递的过程。

当固体物体内部发生温度梯度时,低温处的流体会被加热,从而密度减小,使其上升;而高温处的流体会被冷却,密度增加,使其下降。

这种流体的对流运动会带走热能,从而实现热的传递。

3. 辐射传递辐射是指热能以电磁波的形式传递的过程。

当固体物体处于高温状态时,它会向四周辐射出电磁波,这些电磁波会在空间中传播。

当这些电磁波遇到另一个固体时,会被吸收或反射,从而使热能传递到另一个物体中。

辐射传递的特点是不需要介质传递,可以在真空中进行,因此在太空或真空条件下,辐射成为热传递的主要方式。

二、液体中热能的传递方式液体中热能的传递方式主要是通过对流传递为主。

1. 对流传递液体的对流传递与固体不同的是,液体具有流动性,不同温度的液体会发生流动。

当液体的一部分受热时,被加热的液体密度减小,从而上升,而冷却的液体密度增加,从而下降。

通过这种密度差引起的流动,可以有效地传递热能。

2. 导热传递液体中的导热传递主要体现在液体内部分子的碰撞和振动上。

当液体的一部分受热时,分子会获得更大的动能,并将这部分动能传递给相邻的分子,从而传递热能。

导热传递的速度与液体的导热性能有关,导热性能好的液体,其传热速度较快。

热传递的例子10个

热传递的例子10个

热传递的例子10个
1.热气球:热气球材料放入热气之后,由于对流的温度传导,上面的热气球升起,低层的也会顺着热气上升,形成一层膜,隔着一层层热空气,这样来回传递热量。

2.蒸汽热传递:蒸汽是水蒸气压力潜热穿透材料表面,一旦构成一定数量的蒸汽,蒸汽就会实现热量传输,把压力潜热转变成大量低温并牵引着汽蔓热量分布并继续发挥作用,故可实现热量较快的传输。

3.对流热传递:是指流体介质中的温度不均匀的态势,对流的温度场会形成温度梯度流动,使两部分热量拥有不同的温度差,从而实现热量传递。

4.潜热传递:是指一种无定形态,不易受外界影响而不容易释放的热能,潜热传递受到动能与热能的变动进行传递,能够有效稳定物质的温度,也就是散热的方式之一。

5.热压传递:是利用压力的变化使物质之间的温度梯度增大,从而发生温差,从而实现热量传递。

6.辐射热传递:辐射热传递是指物体的表面吸收热量会产生热量,例如太阳发出的热量会通过表面物体,热量被容易转移到其他物体,这
样将热量传递,形成热量辐射传递。

7.波动热传递:在凝固体中,晶体格形成声子分子,由于晶体团簇结构的错乱,就会出现一个自由度,当这种自由度失去平衡时,就会对周围温度产生波动,从而实现热量的传输。

8.电热传递:铜是最常用的导热金属,电阻的电流通过铜线介质,从电阻的高温区进行热传导,热量的传播以及电阻的交换会使热量传递,实现热量的传递。

9.液体内热传递:当液体被加热或冷却时,其中的温度异常,高温和低温的液体会通过稠度变化实现热量传递,从而实现热量的传输。

10.热气膜热传递:热气膜是通过热气膜垫片管理内部温差,为了使空气在表面保持热,这个热气膜会避免直接暴露在外侧的冷空气,其作用当将表面的热量避免外散,从而实现热量的传输。

热量的传递和热传递的方式

热量的传递和热传递的方式

热量的传递和热传递的方式热量是一种能量,它可以通过热传递的方式从一个物体传递到另一个物体。

热传递的方式是热量从高温区域向低温区域传递的过程。

在这个过程中,热量会遵循一定的规律和方式进行传递,以平衡温度差异。

本文将介绍热量传递和热传递的三种方式:传导、对流和辐射。

1. 传导传导是热量通过物体内部的直接传递。

当物体表面或内部的分子之间发生碰撞时,热量会从高温区域的分子传递到低温区域的分子。

这种传递方式在固体中最为常见,因为固体的分子排列比较紧密,分子之间的空间较小,便于热量的传递。

例如,我们烧热水时,热量就是通过传导的方式从火炉传递到水壶中的水。

另外,金属导热性能非常好,所以金属器具在使用时也能感受到温度的变化,这也是因为它们能够快速传导热量。

2. 对流对流是热量通过流体介质的传递方式。

流体可以是液体或气体,当流体的温度差异引起流动时,热量就会通过流动的流体传递。

在对流中,热量通过流体的传递并带走热源附近的热量。

例如,我们煮水时,水底部受热后产生温度变化,使水更加热,然后由于热膨胀,热水上浮,同时冷水下沉,形成了水的循环。

这个过程是由热量的对流传递引起的。

3. 辐射辐射是热量通过电磁波的传递方式。

所有物体都能辐射出电磁波,其中包括可见光、红外线和紫外线等形式。

热辐射是指物体因为温度而辐射出的电磁波,它不需要媒介介质就能传递热量。

辐射的热量传递方式与温度无关,只与物体自身的特性有关。

例如,太阳辐射的热量能够穿过真空以及大气层直接传递到地球表面。

在生活中,我们在阳光下晒被子,被子就会变暖,这是因为太阳辐射的热量穿透被子并转化为热能。

总结:热量的传递是一种自然现象,在宏观和微观的尺度上不断发生。

通过以上的介绍,我们了解到热传递有三种主要的方式:传导、对流和辐射。

传导是通过物体内部的直接传递,对流是通过流体介质的传递,而辐射则是通过电磁波的传递。

这些传递方式在不同的情境中普遍存在,并且相互作用,共同影响着热量的传递过程。

物质的热传递与传热方程

物质的热传递与传热方程

物质的热传递与传热方程热传递是指物体之间传递热量的过程。

在自然界中,热量会自动从高温物体传递到低温物体,以达到热平衡。

了解物质的热传递规律对于工程、科学研究以及日常生活都具有重要意义。

本文将探讨物质的热传递原理以及传热方程。

一、热传递方式物质的热传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。

1. 传导传导是指物体内部的热量传递。

当物体的一部分受热时,其分子会增加热运动并与周围分子碰撞,从而将热量传递给周围物体的分子。

常见的传导材料有金属、一些固体和液体。

传导热量的大小取决于材料的热导率和温度梯度。

2. 对流对流是指通过流体的运动来传递热量。

当流体受热并膨胀时,其密度减小,从而形成向上的浮力,推动冷流体下沉。

这种上升和下降的流体运动形成了对流传热。

对流传热可以是自然对流或强制对流,取决于流体运动的形式。

3. 辐射辐射是指通过电磁波的传播传递热量。

所有物体都会向外发射热辐射,其强度与物体的温度有关。

热辐射可以在真空中传递,因此,在没有其他传热方式的情况下,辐射是物体热量传递的唯一方式。

二、传热方程传热方程是用来描述热传递过程的数学模型。

根据不同的传热方式,我们有不同的传热方程。

1. 传导传热方程传导传热方程是用来描述物体内部热量传递的方程。

其一维形式可以表示为:q = -kA(dT/dx)其中,q是热流量,单位为瓦特(W);k是材料的热导率,单位为瓦特/(米·开尔文),A是传热截面积,单位为平方米;dT/dx是温度梯度,单位是开尔文/米。

通过该方程,我们可以计算出传热速率和材料的热导率之间的关系,从而预测热传递的行为。

2. 对流传热方程对流传热方程用来描述通过流体的传热过程。

其一维形式可以表示为:q = hA(Ts - T)其中,q是热流量,单位为瓦特(W);h是对流换热系数,单位为瓦特/(平方米·开尔文);A是传热面积,单位为平方米;Ts是表面温度,单位为开尔文;T是流体温度,单位为开尔文。

热传递的三种方式

热传递的三种方式

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导热系数
导热系数物质导热能力的大小。单位:W/m.K。 绝大多数材料的导热系数值都可以通过实验测得。
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物质的导热系数在数值上具有下述特点:
(1) 对于同一种物质, 固态的导热系数值最大,气态的 导热系数值最小; (2)一般金属的导热系数大于非金属的热导率 ; (3)导电性能好的金属, 其导热性能也好 ; (4)纯金属的导热系数大于它的合金 。
理论上热辐射的波长范围从零到无穷大,但在日 常生活和工业上常见的温度范围内,热辐射的波长 主要在0.1m至100m之间,包括部分紫外线、可见 光和部分红外线三个波段 。
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热辐射的主要特点:
(1)所有温度大于0 K的物体都具有发射热辐 射的能力,温度愈高,发射热辐射的能力愈强。
特点:热对流只发生在流体之中,并伴随有微 观粒子热运动而产生的导热。
对流:换流热体与相互接触的固体表面之间的热量
传递现象,是导热和热对流两种基本传热方式共同 作用的结果。
牛顿冷却公式:
= Ah(tw – tf)
q = h(tw – tf)
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h 称为对流换热的表面传热系数(习惯称为 对流换热系数),单位为W/(m2K)。
发射热辐射时:内热能 辐射能
(2)所有实际物体都具有吸收热辐射的能力, 吸收热辐射时:辐射能 内热能 ;
(3)热辐射不依靠中间媒介,可以在真空中传 播;
(4)物体间以热辐射的方式进行的热量传递是
双向的。
高温 物体
低温 热 辐 射 是 热 量 传 递 物体 的基本方式之一 。

热力学中的热传递过程

热力学中的热传递过程

热力学中的热传递过程热力学是研究能量转移与转化的科学,其中热传递是热力学的一个重要概念。

热传递是指由高温物体到低温物体的热量传递过程,它是自然界中普遍存在的现象。

本文将介绍热力学中的热传递过程,并探讨其基本原理和影响因素。

一、热传递的基本原理热传递是通过能量的传递来实现的,它遵循热量由高温到低温的原则,即热量会从高温物体传递到低温物体,直到两者温度达到平衡。

根据热传递的基本原理,我们可以得到以下几个重要的热传递方式:1. 热传导:热传导是一种通过物质分子的热点传递热量的过程。

当两个物体接触时,它们之间的热传导会导致热量的传递,直到两个物体达到热平衡为止。

热传导的速率受到物质的热导率、温度差和物体间的接触面积等因素的影响。

2. 辐射传热:辐射传热是指物体通过辐射的方式传递热量。

所有温度高于绝对零度的物体都会辐射热量,无论是否有物质存在,因为辐射传热不需要物质作为传热媒介。

辐射热量的传递速率与物体的发射率、温度差和表面积等因素有关。

3. 对流传热:对流传热是指通过流体(气体或液体)的流动实现热量传递。

当物体表面的流体与物体接触时,流体会带走物体表面的热量并进行对流传热。

对流传热的速率受到流体的流速、温度差和物体表面积等因素的影响。

二、影响热传递的因素热传递的速率受到多种因素的影响,下面将详细介绍几个重要的影响因素:1. 温度差:温度差是影响热传递速率的主要因素之一。

温度差越大,热传递速率越快。

因此,当需要加快热传递速率时,可以通过增加温度差来实现。

2. 界面特性:界面特性包括接触面积、物质的界面状态和热导率等因素。

增大接触面积可以增加热传导和对流传热的效果,从而提高热传递速率。

而材料的热导率越大,热传导的速率也越快。

3. 界面条件:界面条件包括对流传热中的流体流速和物体表面质量等因素。

当流体流速增加时,对流传热的速率也会增加。

而物体表面的光洁度和形状会影响辐射传热的效果,因此在实际应用中需要注意优化物体的表面条件。

热传递的三种方式

热传递的三种方式

1、导热性:物体传导热量的性能。

2、热传递的方式:传导、对流、辐射(1)传导:热沿着物体传递,善于传热的物体叫热的良导体,如各种金属;不善于传热的物体叫热的不良导体,如毛皮、石棉、软木等。

(2)对流:是靠液体、气体的流动来传热的方式,液体或气体只有在上部密度大于下部密度时(重力大)才会产生对流,如日常生活中我们加热物体都要从它的下部加热。

(3)辐射:是热由物体沿直线向外传递,不依靠其他物体,如太阳光照射;颜色深的物体比颜色浅的物体吸收热辐射的本领强。

练习:一、选择题1、大功率电子元件工作时,会产生大量的热。

科学家研发一种由石墨烯制成的“排热被”,把它覆盖在电子元件上,能大幅度降低电子元件工作时的温度。

“排热被”能排热是因为石墨烯()A、熔点高B、导热性好C、导电性好D、弹性好2、在寒冷的冬天,用手去摸放在室外的铁棒和木棒,觉得铁棒比木棒冷,这是因为()A. 铁棒比木棒的温度低B. 铁棒比木棒温度高C. 铁棒比木棒的导热能力强D. 铁棒比木棒的导热能力弱3、家用冰箱的外壳用隔热材料制成的,它们是A. 热的良导体B. 既不是热的良导体,也不是热的不良导体C. 热的不良导体D. 既可能是热的良导体,也可能是热的不良导体4、.随着人们生活水平的提高,许多住宅小区房屋的窗户玻璃都是双层的,且两层玻璃间还充有惰性气体,这是因为惰性气体A. 容易导电B. 不容易导热C. 能增加房间的亮度D. 增大玻璃的密度5、下列实例中,材料的选用与描述的物理属性相符的是A. 热水壶的手柄用胶木制成,是因为胶木的导热性好B. 划玻璃的刀头镶嵌有金刚石,是因为金刚石的密度大C. 输电导线的内芯用铜制成,是因为铜的导电性好D. 房屋的天窗用玻璃制成,是由于玻璃的硬度大6、中国料理最重要的烹调就是炒,那么颠勺这个技能就是很重要的了,但我们平时烹调水平不够好,颠勺技能自然很差,经常会把菜弄到锅外,这款超大弧度炒锅,锅沿很宽,弧度很大,任意翻炒也不会把食材弄到外面,还可以防止热量散失,节约燃料.下列说法正确的是()A. 制造锅体的材料和手柄都应具有良好的导热性能B. 炒菜时我们能闻到食物的香味,说明只有高温时分子在做无规则运动C. 食物沿超大弧形边沿翻炒最终掉在锅的过程,其运动状态不断改变D. 炒菜时不断翻动食物是利用做功的方式增大物体内能7、小吴在泡温泉时听了工作人员对温泉水来源的介绍后,设想使用地热资源解决冬天的供暖问题,于是设计了如图的方案,关于此方案涉及的科学知识的叙述中,错误的是()A. 水增加的内能主要是地热中的能量转移而来的B. 管道采用的是导热性能好的材料C. 管壁所处的深度越大,受到水的压强越小D. 管道中的水可循环使用,有利于节约水资源二、填空题8、石墨烯是人类目前研制出的最薄、最坚硬的纳米材料,1纳米= 米;利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热,这说明它的导热性(选填“强”或“弱”)。

热传递的三种方式

热传递的三种方式

热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现的。

在实际的热传递过程中,这三种方式往往不是单独进行的。

热传导是由于大量分子、原子等相互碰撞,使物体的内能从温度较高部分传至较低部分的过程。

热传导是固体热传递的主要方式。

各种物质热传导的性能不同,金属较好,玻璃、羽毛、毛皮等很差。

对流是靠液体或气体的流动,使内能从温度较高部分传至温度较低部分的过程。

对流是液体和气体热传递的主要方式,气体的对流比液体明显。

热辐射是物体不依靠介质,直接将能量发射出来,传给其他物体的过程。

热辐射是远距离传递能量的主要方式,如太阳能就是以热辐射的形式,经过宇宙空间将热量传给地球的。

在做这个实验时,其实不能很好的保护小金鱼的健康。

小金鱼在底部常会因为缺氧而窜上来被热水烫到,为了保证瓶中小金鱼的安全,请你拟定一个简单易行的方案帮助解决这个问题。

用酒精灯在瓶颈的上端加热,小金鱼就不会缺氧酒精灯加热的时候,水虽然是热的,但水是热的不良导体,虽然在瓶颈口上端加热,但水不发生对流,所以瓶下部的水还是自然状态,鱼也就安然无恙了。

加热的金鱼仍在试管里存活运用了热传递原理。

热水的密度比冷水小。

试管烧水的时候,试管口的水在加热的过程中,靠近酒精灯的试管口水由于靠近火焰即热源,所以在进行热传递的时候,热量先传递到这部分水上,这部分水在加热后,热量会大部分向上传递,这个和空气中的热传递方式差不多.可以这么认为:水加热后,靠近试管壁的水发生汽化,汽化后由于水的浮力的作用就要向上跑,在向上的过程中带着热量传递给试管上部的水,使这一部分水也变热了,而试管下部的水由于没有水汽向下流通,所以温度不会发生太大变化.还有一个原因就是用的是试管,试管是玻璃的,导热性能不好,如果用的是金属制品的话,或者试管里放的是导热性能好的液体的话,那么整个液体在加热的过程中温度就不会差很多了.因为金属制品的容器导热性能特别好,所以酒精灯在加热的时候,热能通过金属制品就传递到容器的各个部分,然后有容器的各个部分又传递给水.所以日用的烧水的容器都是金属制品.老师在烧金鱼时烧瓶斜放,金鱼在下面,因为在烧瓶处加热时,上部的水受热膨胀变轻,浮在上面,不会和下面的水对流,所以即使上面的水沸腾了,下面的水温在短时间内依旧不会有什么变化,当然烧不死了第1,首先如果容器的口是塞住的话那么只要把那个塞子取出第2,如果容器的口子没有被塞住的话,那试着把这个容器的底部放在水里进行散热第3,这个只能进行散热使小鱼不往上跑,要是他瓶子里不缺氧就对这瓶口吹气。

热传递与热量的传递方式

热传递与热量的传递方式

热传递与热量的传递方式热传递是指物体内部或不同物体之间热量的传递过程。

热量是物体内部的能量,是由热分子的运动引起的。

热传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。

一、传导传导是指热量通过固体或液体中分子的碰撞而传递的方式。

固体中的传导主要通过固体分子之间的相互作用完成,液体中则是通过分子之间的相互移动来传导热量。

传导的速度和传导介质的热导率有关,热导率越大,热传递速度就越快。

金属是优良的导热材料,而绝缘材料则是很差的导热材料。

二、对流对流是指流体内部热量传递的方式,包括自然对流和强制对流。

自然对流是指流体受到温度差的驱动而产生的流动,如热水上升、冷空气下沉等。

强制对流则需要外力的作用,如水泵、风扇等。

对流过程中,热量主要通过流体的扩散和对流传递给周围环境。

三、辐射辐射是指物体通过发射和吸收辐射能量进行热传递的方式。

它不需要传导介质,可以在真空中传播。

辐射的能量通过电磁波的形式传递,主要涉及的是红外线和可见光。

所有物体都可以辐射能量,辐射的强度与温度的四次方成正比,即斯特藩-玻尔兹曼定律。

在实际应用中,热传递和热量的传递方式常常同时存在,相互作用。

例如,当我们烧水时,热量首先通过传导方式传递给水壶,然后通过对流方式将热量传递给水,最后通过辐射方式向外界散发热能。

在工程领域中,我们需要根据具体的情况选择合适的热传递方式。

对于需要快速传递热量的情况,采用对流方式可以更加高效。

而在一些特殊环境下需要远距离传递热能的情况下,辐射方式则更为合适。

总结起来,热传递是物体内部或不同物体之间热量传递的过程,可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。

不同的传递方式在不同场景下有着各自的优势和适用性。

了解和掌握热传递与热量传递方式对于优化能源利用和解决热工问题具有重要意义。

热量传送的三种方式

热量传送的三种方式

热传递热从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,这种现象叫做热传递。

热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。

只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,就会有热传递现象发生,并且将一直继续到温度相同的时候为止。

发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态,物体间是否接触都无关。

热传递的结果是温差消失,即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度。

在热传递过程中,物质并未发生迁移,只是高温物体放出热量,温度降低,内能减少(确切地说是物体里的分子做无规则运动的平均动能减小),低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。

因此,热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体转移的过程,这是能量转移的一种方式。

热传递有三种方式:传导、对流和辐射。

传导热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分,叫做传导。

热传导是固体中热传递的主要方式。

在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。

各种物质都能够传导热,但是不同物质的传热本领不同。

善于传热的物质叫做热的良导体,不善于传热的物质叫做热的不良导体。

各种金属都是热的良导体,其中最善于传热的是银,其次是铜和铝。

瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体。

最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。

液体中,除了水银以外,都不善于传热,气体比液体更不善于传热。

对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。

对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流现象比液体更明显。

利用对流加热或降温时,必须同时满足两个条件:一是物质可以流动,二是加热方式必须能促使物质流动。

辐射热由物体沿直线向外射出,叫做辐射。

用辐射方式传递热,不需要任何介质,因此,辐射可以在真空中进行。

地球上得到太阳的热,就是太阳通过辐射的方式传来的。

一般情况下,热传递的三种方式往往是同时进行的。

补充内容:一、热传递与动量传递、质量传递并列为三种传递过程。

二、热传递与热传导的关系有许多人在学习物理、解答物理习题时,常把热传递与热传导混为一谈,认为热传递与热传导描述的是同一物理过程,殊不知它们是两个不同的概念。

热传递的方式与机制

热传递的方式与机制

热传递的方式与机制热传递是指热量从高温区域向低温区域传递的过程。

在我们的日常生活和工业生产中,热传递起着至关重要的作用。

了解热传递的方式和机制,有助于我们更好地管理和应用热能。

本文将介绍热传递的三种基本方式和相应的传热机制。

一、传导传热传导传热是指通过固体或液体传递热量的过程。

在传导过程中,热量是通过物质内部的分子、原子之间的碰撞和相互作用传递的。

传导传热可以通过热传导方程来描述,其数学形式为:q = -kA(dT/dx)其中,q是单位时间内传导的热量,k是物质的热导率,A是传热截面积,dT/dx是温度梯度。

传导传热的机制主要有以下两种:1. 热传导热传导是指通过固体物质中分子或原子之间的碰撞和传递能量的过程。

固体的热导率通常与其晶体结构、原子间作用力和温度有关。

常见的导热物质如铜和铝等具有良好的热导率。

2. 对流传热对流传热是指热量通过流体(如气体或液体)的流动而传递的过程。

对流传热通常包括自然对流和强制对流两种方式。

自然对流是指流体由于温差而产生的自发流动,如热气球中的热气上升。

强制对流是指通过外部力推动流体的流动,如风扇使空气流动。

二、辐射传热辐射传热是指热量通过电磁波辐射传递的过程,不需要通过物质来传递。

辐射传热可以在真空和各种介质中传递。

辐射传热主要依赖于发射体和吸收体之间的热辐射。

辐射传热的机制可以用斯特藩—玻尔兹曼定律来描述,该定律表明热辐射的功率和温度的四次方成正比。

辐射传热通常有以下特点:- 不受介质的存在与否的影响,可以在真空中进行传热。

- 热辐射强度与物体的温度的四次方成正比,因此辐射传热可在相同温度下远距离传递热量。

三、传热方式的应用不同的传热方式和机制在实际应用中具有不同的作用。

传导传热广泛应用于导热材料、隔热材料和散热器等技术领域。

例如,高热导率的金属材料可用于制造散热器,从而有效地将热量传导到空气中。

对流传热常见于液体和气体之间的热交换过程,例如冷却塔的工作原理就是通过自然或强制对流来散热。

热传递的三种方式

热传递的三种方式

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二、传热过程
传热过程是指热量从固体壁面一侧的流体通 过固体壁面传递到另一侧流体的过程。
传热过程由三个相互串联的环节组成:
(1)热量从高温流体以对流换热(或对流换热+
辐射换热)的方式传给壁面;
(2)热量从一侧壁面以导热的 高
方式传递到另一侧壁面;

固 体
低 温
(3)热量从低温流体侧壁面以 流
特点:热对流只发生在流体之中,并伴随有微 观粒子热运动而产生的导热。
对流:换流热体与相互接触的固体表面之间的热量
传递现象,是导热和热对流两种基本传热方式共同 作用的结果。
牛顿冷却公式:
= Ah(tw – tf)
q = h(tw – tf)
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h 称为对流换热的表面传热系数(习惯称为 对流换热系数),单位为W/(m2K)。
可见光: 0.38 < < 0.76 m
红外线: 0.76 < < 103 m
无线电波: > 103 m
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微波: 103< < 106 m
微波炉就是利用微波加热食物,因微波可穿 透塑料、玻璃和陶瓷制品,但会被食物中水分子吸 收,产生内热源,使食品均匀加热。
热辐射
由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向 外发射辐射能的现象。
(1)物体本身的温度、表面辐射特性; (2)物体的大小、几何形状及相对位置。
注意:
(1)热传导、热对流和热辐射三种热量传递基 本方式往往不是单独出现的;
(2)分析传热问题时首先应该弄清楚有那些传
热方式在起作用,然后再按照每一种传热方式的
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热传递有三种方式:传导、对流和辐射
传导热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分,叫做传导。

热传导是固体中热传递的主要方式。

在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。

各种物质都能够传导热,但是不同物质的传热本领不同。

善于传热的物质叫做热的良导体,不善于传热的物质叫做热的不良导体。

各种金属都是热的良导体,其中最善于传热的是银,其次是铜和铝。

瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体。

最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。

液体中,除了水银以外,都不善于传热,气体比液体更不善于传热。

对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。

对流是液体和气体中热传递的主要方式,气体的对流现象比液体更明显。

利用对流加热或降温时,必须同时满足两个条件:一是物质可以流动,二是加热方式必须能促使物质流动。

辐射热由物体沿直线向外射出,叫做辐射。

用辐射方式传递热,不需要任何介质,因此,辐射可以在真空中进行。

地球上得到太阳的热,就是太阳通过辐射的方式传来的。

一般情况下,热传递的三种方式往往是同时进行的。

补充内容:
一、热传递与动量传递、质量传递并列为三种传递过程。

二、热传递与热传导的关系
有许多人在学习物理、解答物理习题时,常把热传递与热传导混为一谈,认为热传递与热传导描述的是同一物理过程,殊不知它们是两个不同的概念。

由内能与热能一节以及热、热运动与热现象的阐述可知,物体的内能就是组成物体全部分子、原子的动能、势能和内部电子能等总和,物体内能的改变可以通过分子、原子有规则运动的能量交换来达成,也可以通过分子、原子的无规则运动的能量交换来达成(或者是两者兼有)。

前者能量交换的方式就是作宏观机械功的方式,后者能量交换的方式就是所谓的热传递。

更确切地讲,所谓热传递就是没有作宏观机械功而使内能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分的过程。

它通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。

实际热传递过程中,这三种方式常常是相伴进行的,重要的是看哪一种方式占主要地位。

在热力学中,把除了热传递以外的其他一切能量转移方式都归于作功。

所以,热传递和作功是能量转移的两种方式,除此之外没有其他方式。

由以上论述可知,热传递是能量传递的一种方式,它具体又包括热传导、对流和热辐射三种形式。

为了帮助大家能把热传递与热传导更好地加以区别,下面我们有必要对热传导、对流和总辐射分别作论述。

热传导指的是物质系统(气体、液体或固体),由于内部各处温度不均匀而引起的热能(内能)从温度较高处向温度较低处输运的现象。

热传导的实质是由大量分子、原子或电子的相互碰撞,而使热能(内能)从物体温度较高部分传到温度较低部分的过程。

热传导是固体中热传递的主要方式,在气体、液体中它往往与对流同时发生。

各种物质的热传导性能不同,热传导过程的基本定律是博里叶定律。

对流作为热传递的一种途径,是流体(气体、液体)中热传递的主要方式。

它是指流体中较热部分和较冷部分在流体本身的有序的循环流动下的相互掺和,使温度趋于均匀从而达到热能(内能)传递的过程。

对流往往自发产生,这是由于温度不均匀性所引起的压力或密度差异的结果。

至于热辐射,它是指受热物体以电磁辐射的形式向外界发射并传送能量的过程。

物体温度越高,辐射越强。

与热传导、对流不同,热辐射能把热能以光的速度穿过真空,从一个物体传给另一个物体。

任何物体只要温度高于绝对零度,就能辐射电磁波,波长为0.4~40微米范围内的电磁波(即可见光与红外线)能被物体吸收而变成热能,故称为热射线。

因电磁波的传播不需要任何媒质,所以热辐射是真空中唯一的热传递方式。

例如,太阳传给地球的热能就是以热辐射的方式经过宇宙空间而来的。

由此可见,热传导与热传递是两个从属关系概念,热传递概念的外延明显宽于热传导概念的外延,故热传递是一个属概念,而热传导是一个种概念。

是改变物体内能的方式之一,单一的热传递是在没有做功而存在温度差的条件下,热量从一个物体转移到另外的物体,或从物体的一部分转移到其他部分的过程.热传递又分对流、传导和辐射三种方式,在实际过程中常常同时出现.
对流:
液体或气体依靠其宏观流动而实现的热传递过程.其中自然对流是由流体中各处温度不均匀引起压强或密度的差异而形成.对流的特点是在热传递的同时伴随着大量物质的定向循环运动,在循环中温度趋于均匀.这是液体和气体中热传递的主要方式.
传导:
是靠大量分子、原子和电子之间的相互碰撞作用,使热量由高温物体(或物体的高温部分)传向低温物体(或物体的低温部分)的热传递过程.是固体中热传递的主要方式,在液体和气体中往往与对流同时发生.不同物质的热传导性能用在单位时间内流过单位横截面的热量进行比较.
辐射:
是借助电磁波传递能量的方式.它能把热量以光速穿过真空从一个物体传给其他物体.这种传递过程不是单方面而是物体间相交换的,但其结果总是热量从高温物体传给低温物体.物体温度越高、表面越黑暗、粗糙,发射能量的本领就越强.而且辐射的波长分布情况也随温度而变,在温度较低时主要是不可见的红外辐射,在500℃以上以至更高时,逐渐出现较强的可见光直至紫外辐射,但热辐射主要靠波长较长的红外线、远红外线以至微波.。

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