传热学在日常生活中的应用
热传导的应用与实例
![热传导的应用与实例](https://img.taocdn.com/s3/m/a3628c26793e0912a21614791711cc7931b778dc.png)
热传导的应用与实例【正文】热传导是一种重要的热传输方式,指的是物质内部、相互接触的微观粒子之间的热量传递。
它在我们的生活中有许多实际应用和实例,下面将分别进行探讨。
一、热传导在建筑材料中的应用热传导在建筑材料中的应用十分广泛。
在冬季,建筑物需要保持温暖,而在夏季则需要保持凉爽。
为了实现这些目标,建筑材料需要具有良好的隔热性能,抑制热量传导。
常见的热传导隔热材料包括:保温板、保温棉、保温砂浆等。
这些材料通过使传热过程中的热传导导热系数降低,减少了热量的损失,从而提高了建筑物的能源效益。
二、热传导在电子元器件中的应用电子元器件的运转需要消耗大量的能量,这就会产生大量的热量。
如果无法适时散热,电子设备可能因过热而损坏。
因此,热传导在电子元器件中的散热设计是十分重要的。
散热器是一种常见的散热装置,在电子设备中广泛使用。
散热器通过加大物体表面积并且采用热导材料来提高热传导效果,将电子元件生成的热量迅速传递并分散到周围环境中,保持设备的正常运行温度。
三、热传导在食品加工中的应用食品加工过程中,热传导被广泛应用于烹饪和冷却过程。
例如,在烹调时,锅底接触到火源,通过热传导将热量快速传递给食物,使其熟化。
而冷却过程中,食品从高温状态逐渐降温,也是通过热传导将热量传递给周围环境,使食物迅速冷却。
热传导在食品加工中的应用,不仅提高了食物的加工效率,也保证了食品的质量和安全。
四、热传导在交通运输中的应用交通工具的引擎运行时会产生大量的热量,需要通过热传导进行散热。
例如,汽车发动机通常使用散热器来将冷却液中吸收的热量通过降温片散发出去,保持发动机正常工作温度。
同样地,列车、船舶等交通工具也使用散热器或冷却装置来控制发动机温度,确保运输过程的安全和稳定。
五、热传导在医疗领域中的应用在医疗领域,热传导在多个方面得到了应用。
一方面,在诊断中,医生可以通过红外热像仪等设备测量人体表面的温度分布,进而判断出问题所在。
另一方面,在治疗中,热传导被用于物理疗法中。
可以用热传导原理的应用有什么
![可以用热传导原理的应用有什么](https://img.taocdn.com/s3/m/145ad72749d7c1c708a1284ac850ad02de80072e.png)
可以用热传导原理的应用有什么简介热传导是热量从高温处传导到低温处的过程。
利用热传导原理,人们开发出了许多应用,用于各种领域,从工业到家庭,从医学到科学研究。
本文将介绍一些常见的可以使用热传导原理的应用。
应用举例以下列举了几个常见的应用,这些应用均是基于热传导原理:1.散热器:散热器是用于散热的装置,通常采用金属材料制造,如铝、铜等。
热传导原理使得热量从CPU等热源传导到散热器,并通过散热器的表面散发出去,以保持设备的正常工作温度。
2.冷却系统:冷却系统利用热传导原理将热量从热源移除,以保持物体的低温状态。
常见的冷却系统应用包括冰箱、空调等。
这些系统通过将热量从内部空间传导到外部环境来实现冷却效果。
3.热导材料:热导材料具有良好的热传导性能,常用于导热器、热沉等设备中。
铜、铝等金属材料以及石墨等非金属材料都是常见的热导材料。
它们能够高效地传导热量,以实现各种应用需求。
4.温度传感器:温度传感器利用热传导原理测量物体的温度。
常见的温度传感器包括热电阻、热电偶等。
这些传感器通过测量热量的传导程度来得出物体的温度信息。
5.热成像技术:热成像技术利用热传导原理测量物体的表面温度分布,并通过显示出不同温度区域的颜色来呈现热图像。
热成像技术在建筑、医学、军事等领域有广泛的应用,例如检测建筑物的热量损失、诊断疾病等。
6.电热设备:电热设备利用通过电流产生的热量来实现加热效果。
例如电热水壶、电热毯等。
当电流通过导电物质时,其产生的热量通过热传导原理传导到设备表面,并使物体加热。
7.热传导制冷:热传导制冷是一种利用热传导原理进行制冷的方法。
通过控制热量的传导方向,将热量从低温环境传导到高温环境,达到制冷的效果。
这种制冷方式在低温冷冻、超导等领域有重要应用。
总结热传导原理是人们开发各种应用的基础。
从散热器到温度传感器,从热导材料到热成像技术,这些应用的实现都离不开热传导原理。
随着科学技术的不断进步,我们相信会有更多创新的应用利用热传导原理,带来更多惊喜和便利。
生活中辐射传热的例子
![生活中辐射传热的例子](https://img.taocdn.com/s3/m/d1010be8b8f3f90f76c66137ee06eff9aef8496f.png)
生活中辐射传热的例子引言辐射传热是一种非接触的热传递方式,在我们的日常生活中无处不在。
从阳光照射到地球上,到微波炉加热食物,辐射传热的例子随处可见。
本文将探讨几个生活中常见的辐射传热现象,并解释其原理和应用。
电热毯原理电热毯是一种利用辐射传热加热的家用电器。
它内部包含一些发热线圈,通过电流产生热量,然后以辐射的形式传递到周围的环境和人体上。
应用•在冬季寒冷的夜晚,人们可以使用电热毯来增加床上的温暖。
•电热毯还可以帮助缓解肌肉酸痛和关节疼痛,促进血液循环。
太阳能热水器原理太阳能热水器利用太阳能辐射传热的原理来加热水。
太阳能热水器通常由太阳能集热器、储热器和水箱组成。
太阳能集热器吸收太阳辐射的能量,将其转化为热量,然后通过传导和辐射的方式传递给水箱中的水。
应用•太阳能热水器是一种环保、节能的热水供应方式,可以减少对传统能源的依赖。
•在阳光充足的地区,太阳能热水器可以提供稳定和可持续的热水供应。
红外线热感应仪原理红外线热感应仪可以通过红外辐射传热的原理来检测物体的热能分布。
它通过感应红外线辐射的强弱来显示出不同物体的温度差异。
应用•红外线热感应仪常用在工业领域,可用于检测设备运行时的温度异常或故障。
•在建筑领域,红外线热感应仪可以检测建筑物的热漏点,帮助提高能源利用效率。
火炉原理火炉是一种利用辐射传热的加热设备。
火炉内部燃烧燃料,产生高温烟气,这些烟气通过辐射的方式将热量传递给周围的物体。
应用•火炉常用于供暖和烹饪,特别是在没有中央供暖系统的地区。
•在一些工业过程中,火炉还可以用于熔炼金属和烧结陶瓷等。
微波炉原理微波炉是一种利用微波辐射传热的设备。
微波炉产生的微波能量通过辐射传递到食物中,使其分子振动,从而产生热量。
应用•微波炉被广泛应用于食品加热和解冻。
与传统炉灶相比,微波炉能更快速地加热食物。
•微波炉还可以用于家庭实验和科学研究,如测量微波辐射的强度和频率。
总结辐射传热是我们日常生活中常见的热传递方式之一。
传热学的应用
![传热学的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c1910c025f0e7cd184253690.png)
传热学的应用传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。
我们的生活中就有很多传热学的例子,而且就是我们每天都会碰见的事,这时在我们了解了传热学我们就可以用传热学的知识来解释这种现象或事情。
我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子,我们都会深有体会,冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来会觉得很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
这就可以用传热学的知识来解释,棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
我们还会觉得奇怪的一件事那就是冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热。
而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。
因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。
在冬季的晴天,白天和晚上空气温度相同,但白天感觉暖和,晚上却感觉冷。
白天和晚上人体向空气传递的热量相同,且均要向温度很低的太空辐射热量。
但白天和晚上的差别在于:白天可以吸收来自太阳的辐射能量,而晚上却不能。
因而晚上感觉会更冷一些。
夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。
夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。
而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。
因此,尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。
传热学应用
![传热学应用](https://img.taocdn.com/s3/m/24cef13d4b7302768e9951e79b89680203d86b38.png)
传热学应用
传热学应用是热力学和机械工程领域中的一个重要分支,主要研究热量在物质中的传递和转移。
在现代工业和科技领域中,传热学应用非常广泛,涉及到许多领域,比如能源生产、空调制冷、汽车工业、医疗设备等等。
在能源生产方面,传热学应用主要用于研究和优化热能转换过程,如发电厂的锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机等。
传热学的应用可以帮助工程师们设计出更加高效的能源转换系统,提高能源利用效率,减少能源浪费,降低环境污染。
在空调制冷领域,传热学应用主要用于研究和优化传热器、蒸发器、冷凝器等设备的设计和性能。
传热学的应用可以帮助工程师们设计出更加高效的空调制冷系统,提高室内环境质量,提高空调制冷系统的运行时间和效率。
在汽车工业方面,传热学应用主要用于研究和优化汽车发动机的设计和运行过程。
传热学的应用可以帮助工程师们设计出更加高效的汽车发动机,提高汽车的燃油效率,减少尾气排放,降低对环境的影响。
在医疗设备方面,传热学应用主要用于研究和优化医用设备的设计和性能。
传热学的应用可以帮助工程师们设计出更加高效的医疗设备,提高医疗设备的运行时间和效率,为医疗保健提供更好的支持。
总之,传热学应用在现代工业和科技领域中具有非常重要的作用,为许多领域的发展和进步提供了坚实的理论和技术支持。
传热学在日常生活中的应用
![传热学在日常生活中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6fdd065ebe1e650e52ea99f8.png)
传热学
五、传热学在日常生活中的应用
• 1、72°C的铁和600°C的木头摸上去的感觉 是一样的,您知道为什么吗? 答:人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢, 而铁的吸热系数远大于木头的。 • 2、为什么耳朵大的人更容易生冻疮? 答:耳朵的散热可以看成是一维肋片导热,耳 朵大的人沿肋高的方向热阻较小,则耳朵温度 更容易接近周围环境的温度。
q ht
W/m2
对流换热系数 W/(m2· K) △t=│tw-tf│—换热温差, K 总面积上的对流换热量:
Aq Aht
传热学
W
• 3、影响换热系数的因素
⑴ 流体流动的起因: h强制 h自然
⑵ 流体流动的状态: h紊流 h层流
⑶ 流体有无相变:
⑷ 流体的物理性质
h相变 h单相
传热学
4.辐射换热的基本公式 (1)黑体辐射能量的计算式(四次方定律) 4 W b A bT 黑体辐射常数 W/(m2· K4) 实际物体辐射的能量:
b 5.67 10
8
b A bT
4
W
该物体的发射率(黑度)
传热学
(2)两表面的封闭系统内的辐射换热量
传热学
eg:热量传递方式分析
暖气片
热水内壁外壁空气
对流换热 导热 辐射与对流换热
1 1 h1 A A h2 A
传热学
tf1 tf 2
• Question:
• 改变暖气中的水流速度是否可以改变显 著地增强换热? • Answer:
• 暖气内是水的强制对流换热,而外部是空气的 自然对流散热。由于空气侧对流换热表面传热 系数远小于水侧的。热阻主要集中在空气侧, 因而通过改变水速(即进一步减小水的热阻) 对传热量的贡献不大。
传热学心得体会
![传热学心得体会](https://img.taocdn.com/s3/m/93122fcef71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a2741.png)
传热学心得体会传热学是研究物体内部或不同物体之间热量传递的学科。
在传热学的学习与实践过程中,我深感其重要性与应用价值。
本文将从传热学理论学习、实验实践和应用例子三个方面,分享我对传热学的心得体会。
一、传热学理论学习通过系统地学习传热学理论,我深入理解了传热的基本原理和各种传热方式。
传热学理论告诉我们,热量可以通过传导、对流和辐射三种方式传递。
传导是指热质固体的直接传递方式,对流是指热质流体的传递方式,辐射是指热质间通过电磁波辐射传热的方式。
不同的物体、环境和实际情况下,传热过程可能综合了这三种方式。
在学习传热学理论时,我深入研究了传热方程与传热系数的计算方法,了解了热传导的相关理论模型和传热表达式。
这些知识的掌握使我能够更好地理解和分析传热现象,为后续的传热实验与工程应用打下了基础。
二、传热实验实践通过传热实验实践,我加深了对传热学理论的理解,并学会了如何利用仪器设备进行传热实验的操作。
在实验中,我注意到不同物体材料、形状和温度差异对传热效果的影响。
通过测量和记录实验数据,我近距离观察了传热过程中温度的变化和传热速率的差异。
实验结果与传热学理论相互印证,使我对传热现象有了更加直观和深刻的认识。
同时,实验还提醒我注意实验条件的控制和操作技巧的熟练,确保实验的准确性和可靠性。
三、传热学在生活中的应用传热学理论和实验实践的学习使我认识到传热学在实际生活中的广泛应用。
传热学的知识可以帮助我们更好地理解和解决生活中的热传递问题。
在建筑领域,合理设计建筑的隔热和保温结构,可以提高建筑节能效果,减少能源消耗。
通过热传递的分析,我们可以选择合适的材料和技术手段,优化空调和采暖系统,提高室内温度舒适度。
在工业生产中,传热学的应用可以帮助我们提高热能的利用效率,降低能源消耗和生产成本。
合理设计工业设备和加热系统的传热方式,可以提高传热效率,提升工业生产的效率和质量。
此外,传热学还广泛应用于热交换器、冷却系统、能源转换等领域。
生活中热传导
![生活中热传导](https://img.taocdn.com/s3/m/1956bb56c381e53a580216fc700abb68a982ad02.png)
生活中热传导
热传导在我们的生活中无处不在。
无论是在厨房里煮饭、在冬天里取暖、还是在夏天享受空调的清凉,热传导都在发挥着重要的作用。
首先,让我们来看看在厨房里的热传导。
当我们把锅放在火炉上加热时,热量会通过金属锅的底部传导到食物上。
这种传导方式使得食物能够均匀受热,从而烹饪出美味的菜肴。
而在烘烤食物时,热传导也扮演着重要的角色。
烤箱内的热空气通过热传导使得食物受热均匀,从而烘烤出金黄酥脆的面包和美味的蛋糕。
其次,让我们来看看在取暖方面的热传导。
在冬天里,我们常常会使用暖气或者电热毯来取暖。
这些取暖设备通过热传导将热量传递到周围的空气或者物体上,从而使得整个房间都能够保持温暖舒适。
而在夏天,我们则会使用空调来降低室内温度。
空调通过热传导将室内的热量传递到室外,从而使得室内温度得以降低。
总的来说,热传导在我们的生活中扮演着非常重要的角色。
它使得我们能够烹饪美味的食物,保持温暖舒适的居住环境,以及在夏天享受清凉的空调。
因此,我们应该更加关注热传导的原理和应用,从而更好地利用它来改善我们的生活质量。
生活中辐射传热的实例及其解释
![生活中辐射传热的实例及其解释](https://img.taocdn.com/s3/m/afbee6f96037ee06eff9aef8941ea76e58fa4aa1.png)
生活中辐射传热的实例及其解释生活中辐射传热的实例及其解释引言:辐射传热是一个在我们日常生活中广泛存在的现象,它涉及到能量传递和热量调节的重要过程。
通过深入研究辐射传热的实例,我们能够更好地理解这一过程并应用于现实生活中的许多领域。
本文将介绍一些生活中常见的辐射传热实例,并为每个实例提供解释和观点。
一、太阳辐射传热太阳辐射是人类生活中最常见的辐射传热实例之一。
太阳发出的热辐射通过空气或真空传播到地球上,为我们带来热量。
这种热辐射通过辐射传热的方式将太阳能转化为地球能量。
太阳辐射传热在我们的日常生活中起着至关重要的作用,例如供暖、太阳能发电等。
观点和理解:太阳辐射传热是一种非常有效的能量传递过程,它不需要介质就能进行传输,这使得太阳能的利用成为可能。
通过合理应用太阳能技术,我们可以减少对传统能源的依赖,为环境保护做出贡献。
二、微波炉的辐射传热微波炉是我们生活中广泛使用的一种家电,它利用微波辐射传热原理加热食物。
微波辐射能够激发食物中的水分子,并使其内部迅速产生热量,从而使食物加热。
解释:微波辐射传热采用了电磁波在食物中产生的能量,并使其迅速传导至整个食物。
这种传热方式的优势在于速度快且均匀,能够使食物迅速加热而又不破坏其营养成分。
观点和理解:微波炉的辐射传热技术在加热食物方面具有显著的优势。
然而,我们也需要注意使用微波炉时的安全性,避免辐射对人体的潜在影响。
三、红外线辐射传热红外线辐射是一种电磁波,它在许多生活中的应用中都起到重要作用。
例如,红外线传感器用于测量温度、红外线烘干机用于干燥衣物等。
解释:红外线辐射传热是通过辐射方式将热量从辐射体传递到接收体。
辐射体在发出红外线辐射时会失去热量,而接收体会吸收辐射体发出的辐射并转化为热能。
观点和理解:红外线辐射传热可应用于许多领域,包括医疗、电子设备以及军事等。
我们可以利用红外线技术来测量物体的温度,并在需要的情况下进行控制和调节。
四、地热辐射传热地热辐射传热是地球内部能量传递的方式之一。
传热基本方式例子
![传热基本方式例子](https://img.taocdn.com/s3/m/ae2e2fc703d276a20029bd64783e0912a2167c32.png)
传热基本方式例子
传热的基本方式主要有三种:传导、对流和辐射。
下面提供了一些关于这三种传热方式的例子:
1.传导:传导传热是物体内部的分子或原子之间的热能传递方式。
例如,当两个物体接触时,热量会从温度较高的物体传递到温度较低的物体。
还有,烤肉时,热量通过铁板从火源传递到食物中,使食物变热并烹饪成熟。
2.对流:对流传热是流体(气体或液体)中的热能传递方式。
例如,当一杯热咖啡放在桌子上时,咖啡的热量会通过对流传递到周围的空气中,使周围空气变暖。
还有,暖气系统通过热水或蒸汽在管道中的流动将热量传递到房间中,使房间变暖。
3.辐射:辐射传热是热能以电磁波的形式传递的方式。
例如,太阳辐射出大量的热能,地球通过吸收太阳的辐射热能而变暖。
还有,电烤箱通过红外线辐射将热能传递到食物上,使食物烤熟。
在实际生活中,这三种传热方式往往同时存在,共同作用。
例如,在做饭时,炉火发出的热量首先通过辐射传递到锅具上,然后锅具通过传导将热量传递给食物,同时炉火的热量还通过对流传递给锅中的液体或气体,共同烹饪食物。
生活中的传热学
![生活中的传热学](https://img.taocdn.com/s3/m/d1618113a300a6c30c229f1c.png)
1.冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么会觉得很暖和?并且经过拍打以后,效果为什么会更加明显?答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气,而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温作用。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风感觉更冷些?答:假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相对于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)。
而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈,因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。
注意:人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度高低,即当人体散热量低时感到热,散热量高时感到冷,经验告诉我们,当人的皮肤散热热流为58W/m2感到热,232 W/m2感到舒服,696 W/m2感到凉快,而大于928 W/m2感到冷。
3.夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?答:首先,夏季和冬季的最大区别是室外温度不同,夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外,因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低,因此尽管冬季室内温度22℃比夏季20℃略高,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高得多。
根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。
4.利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是不结霜的冰箱耗电量大?答:当其他条件相同时,冰箱结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻,因此要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度,所以结霜的冰箱耗电量更大。
5.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中冷却,为使稀饭凉得更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?答:从稀饭到凉水是一个传热过程,显然稀饭和水的换热在不搅动时是自然对流,而稀饭的换热比水要差,因此要强化传热增加散热量,应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。
热传导的应用案例分析
![热传导的应用案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/95039d9481eb6294dd88d0d233d4b14e85243e08.png)
热传导的应用案例分析热传导是热能从热源传递到物体中的一种方式。
在日常生活和工业领域中,热传导起着重要的作用。
本文将通过分析几个具体的应用案例,讨论热传导在不同领域的应用和影响。
1. 建筑领域在建筑领域,热传导的应用影响着建筑物的保温性能。
例如,在冬季,我们希望室内保持温暖,而在夏季,我们希望室内保持凉爽。
为了实现这些目标,建筑物采用了各种保温材料,如隔热板和保温棉。
这些材料具有较低的热传导系数,可以有效地减少热能的传导,提高建筑物的保温性能。
另一个应用案例是地暖系统。
地暖系统通过在地板下安装加热电缆或水管,将热能传导到室内空间。
这种方式能够提供均匀的热量分布,提高室内的舒适性。
2. 电子领域在电子设备中,热传导的控制尤为重要。
因为过高的温度可能会导致电子元件的故障或烧毁。
因此,热管理成为了电子设备设计中必不可少的一部分。
散热器是一种常见的热管理设备。
它通过热传导将电子元件产生的热能传递到周围环境中。
散热器通常由金属材料制成,因为金属具有良好的热传导性能。
通过选择合适的散热器材料和设计,可以有效地控制电子设备的温度。
3. 工业制造热传导在工业制造中也发挥着重要的作用。
例如,在热处理过程中,将金属加热到一定温度,然后通过热传导使其快速冷却。
这种过程可以改变金属的晶体结构和物理性质,从而提高其硬度和耐磨性。
另一个应用案例是焊接。
焊接是将两个金属零件通过加热熔化,并通过热传导使它们连接在一起的过程。
这种方式可以实现金属之间的牢固连接,广泛应用于机械制造和建筑行业。
4. 热电转换热电转换是一种将热能转化为电能的技术。
这种技术基于热电效应,当两个不同材料的接触点形成温度差时,会产生电压差。
通过将这种现象应用于发电装置中,可以将废热转化为电能。
例如,汽车尾气中的废热可以通过热电转换技术转化为电能,以供电动辅助系统使用。
这不仅能提高汽车的燃油利用率,还减少了对环境的负面影响。
总结从建筑领域到电子领域再到工业制造,热传导在各个领域都有着广泛的应用。
传热学实际现象应用
![传热学实际现象应用](https://img.taocdn.com/s3/m/28d38a7b700abb68a882fb5c.png)
1.热传导(1)为什么冬天晒过的棉被盖上去暖和,拍打后效果更好。
要点:导热系数小保温材料答:棉被经过晾晒后,可使棉花空隙中进入更多的空气,而空气在狭小的棉絮空间里热量的传递方式主要是导热,由于空气的导热系数小,具有良好的保温性能,拍打后让更多的空气进入,效果明显。
(2)在夏天,20℃的室温感到舒适,而冬天同样20℃的室温感到冷。
要点:热传导,辐射换热,对流换热答:冬夏最大的区别就是室外温度不同。
夏季室外温度高,因此通过墙壁的传热方向是室外传到室内,而冬季室外气温比室内低,通过墙壁热量传递的方向是室内到室外。
因此冬季墙壁表面温度低于夏季。
人体在室内主要是与周围的空气发生对流换热,和墙壁发生辐射换热,人在冬季通过辐射换热与墙壁的散热比夏季高得多,因此冬季感觉到冷。
(3)用套管式温度计测量管道中流体的温度,为减小测量误差,若有铜和不锈钢两种材料,哪一种做套管较好套管温度计安装在那个位置好要点:套筒式温度计答:1.选择不锈钢。
温度计套管产生误差的主要原因是由于沿肋高(即套管长度方向)有热量导出和套管表面与流体之间存在换热热阻。
因而要减小温度计套管的误差,要选择导热系数小的材料,增加导热热阻,故选择不锈钢。
2.安装在拐角处位置好,因为拐角处由于离心力的作用,在横截面上产生了二次环流,增加了扰动,从而强化了换热,对应的换热系数增加,从而使测温误差减小。
(4)试解释冰箱结霜后耗电量增加。
要点:传热热阻答:冰箱工作是先吸入处于低压常温下的制冷剂,并压缩到高温高压的蒸汽;然后制冷剂通过蛇形管冷凝器,向外界散热,制冷剂从气体变为液体;最后制冷剂通过更细的蛇形管蒸发器,由于节流作用,从液体变为气体,这个过程需要吸热。
而这部分热量来自于冰箱中的食物。
当冰箱结霜后,蒸发器与冷藏室中增加了传热热阻,那么如果希望冷藏室的温度保持初始温度,需要冰箱中的食物向制冷剂传递更多的能量,这就要求制冷剂的温度能够降得更低,这就要求增加压缩机的功率,增加了耗电量。
传热学的应用
![传热学的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c1910c025f0e7cd184253690.png)
传热学的应用传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。
我们的生活中就有很多传热学的例子,而且就是我们每天都会碰见的事,这时在我们了解了传热学我们就可以用传热学的知识来解释这种现象或事情。
我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子,我们都会深有体会,冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来会觉得很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
这就可以用传热学的知识来解释,棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
我们还会觉得奇怪的一件事那就是冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热。
而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。
因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。
在冬季的晴天,白天和晚上空气温度相同,但白天感觉暖和,晚上却感觉冷。
白天和晚上人体向空气传递的热量相同,且均要向温度很低的太空辐射热量。
但白天和晚上的差别在于:白天可以吸收来自太阳的辐射能量,而晚上却不能。
因而晚上感觉会更冷一些。
夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。
夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。
而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。
因此,尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。
生活中传热面积越大,传热越快的例子
![生活中传热面积越大,传热越快的例子](https://img.taocdn.com/s3/m/c287f048f342336c1eb91a37f111f18583d00cba.png)
生活中传热面积越大,传热越快的例子
【实用版】
目录
1.传热面积与传热速度的关系
2.生活中传热面积越大的例子
3.结论:传热面积对传热速度的影响
正文
一、传热面积与传热速度的关系
传热是热力学中的一个基本过程,它涉及到热量从高温区向低温区的传递。
传热速度受多种因素影响,如传热介质、温差、传热面积等。
传热面积是指在传热过程中,热量传递的表面积。
在其他条件不变的情况下,传热面积越大,传热速度越快。
这是因为传热面积的增大,使得热量在单位时间内传递的表面积增加,从而提高了传热速度。
二、生活中传热面积越大的例子
1.厨房烹饪:在烹饪过程中,我们通常使用锅具来加热食物。
锅具的传热面积较大,热量能够快速传递给食物,使食物熟透。
如果使用较小的锅具,传热面积减小,食物煮熟的时间将会延长。
2.暖气片:冬季供暖时,我们常常使用暖气片来加热室内空气。
暖气片的传热面积较大,能够快速将热量传递给室内空气,使室内温度升高。
如果使用传热面积较小的供暖设备,室内温度上升的速度将会降低。
3.电子设备散热:在电子设备工作过程中,会产生大量热量。
为了保证设备正常运行,需要通过散热器将热量及时传递出去。
散热器的传热面积较大,可以快速将热量传递给周围的空气,防止设备过热损坏。
三、结论:传热面积对传热速度的影响
综合以上例子,我们可以看出传热面积对传热速度具有重要影响。
在
其他条件不变的情况下,传热面积越大,传热速度越快。
热传导和对流在生活中的应用
![热传导和对流在生活中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6a0242af112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada2b.png)
热传导和对流在生活中的应用热传导和对流是我们日常生活中经常遇到的热传递方式,它们在各个领域都有着重要的应用。
热传导指的是热量通过物体内部的振动和碰撞传递的过程,而对流是指热量通过液体和气体的流动传递的过程。
本文将从不同的角度探讨热传导和对流在生活中的应用。
一、建筑领域在建筑领域,热传导和对流的应用尤为重要。
热传导可以通过建筑材料的选择和加强保温措施来提高建筑物的保温性能。
例如,在冬季,我们使用保温材料(如隔热棉、保温泡沫等)来减少外界寒冷空气对室内的热量传递,从而保持室内温暖。
而在夏季,我们可以利用建筑材料的导热性能,将室内的热量快速传导到外界,以保持室内的凉爽。
对流则可以通过通风系统来实现。
在建筑物内部,通过安装合理的通风设备,可以实现空气的流动,提供新鲜的氧气,排出污浊的空气,从而提高室内空气质量。
二、电子行业在电子行业,热传导和对流的应用也非常广泛。
随着电子设备的不断发展,高效散热成为一个重要的问题。
热传导脂、热导片等材料可以被应用在电子设备的散热器上,通过导热将设备产生的热量快速传递出去,保障设备的正常运行。
此外,对流散热也是非常常见的方式。
在计算机机箱中,通过设置风扇,将热空气从机箱内部排出,以保持电子元件的正常工作温度。
这样的设计有效地解决了电子设备因长时间工作而产生的热量积聚问题。
三、烹饪领域在烹饪领域,热传导和对流的应用是烹饪过程中不可或缺的。
热传导使得食材受热均匀,确保食物能够充分熟透。
例如,在烧烤食物时,通过将食材放置在烧烤网上,由于金属材质的热传导性能良好,可以使得食物快速均匀受热。
而对流则在烹饪中起到了搅拌食材和均匀加热的作用。
例如,在制作面包时,通过酵母菌的发酵产生的气体使得面团膨胀,同时热空气在烤箱内循环流动,使得面包能够均匀受热,烤出松软美味的面包。
四、能源利用热传导和对流的应用对能源利用也有着重要影响。
例如,太阳能热水器通过利用热传导,将太阳辐射的热能传导到储水罐中的水,从而实现水的加热。
传热学实际现象应用
![传热学实际现象应用](https://img.taocdn.com/s3/m/28d38a7b700abb68a882fb5c.png)
1.热传导(1)为什么冬天晒过的棉被盖上去暖和,拍打后效果更好。
要点:导热系数小保温材料答:棉被经过晾晒后,可使棉花空隙中进入更多的空气,而空气在狭小的棉絮空间里热量的传递方式主要是导热,由于空气的导热系数小,具有良好的保温性能,拍打后让更多的空气进入,效果明显。
(2)在夏天,20℃的室温感到舒适,而冬天同样20℃的室温感到冷。
要点:热传导,辐射换热,对流换热答:冬夏最大的区别就是室外温度不同。
夏季室外温度高,因此通过墙壁的传热方向是室外传到室内,而冬季室外气温比室内低,通过墙壁热量传递的方向是室内到室外。
因此冬季墙壁表面温度低于夏季。
人体在室内主要是与周围的空气发生对流换热,和墙壁发生辐射换热,人在冬季通过辐射换热与墙壁的散热比夏季高得多,因此冬季感觉到冷。
(3)用套管式温度计测量管道中流体的温度,为减小测量误差,若有铜和不锈钢两种材料,哪一种做套管较好套管温度计安装在那个位置好要点:套筒式温度计答:1.选择不锈钢。
温度计套管产生误差的主要原因是由于沿肋高(即套管长度方向)有热量导出和套管表面与流体之间存在换热热阻。
因而要减小温度计套管的误差,要选择导热系数小的材料,增加导热热阻,故选择不锈钢。
2.安装在拐角处位置好,因为拐角处由于离心力的作用,在横截面上产生了二次环流,增加了扰动,从而强化了换热,对应的换热系数增加,从而使测温误差减小。
(4)试解释冰箱结霜后耗电量增加。
要点:传热热阻答:冰箱工作是先吸入处于低压常温下的制冷剂,并压缩到高温高压的蒸汽;然后制冷剂通过蛇形管冷凝器,向外界散热,制冷剂从气体变为液体;最后制冷剂通过更细的蛇形管蒸发器,由于节流作用,从液体变为气体,这个过程需要吸热。
而这部分热量来自于冰箱中的食物。
当冰箱结霜后,蒸发器与冷藏室中增加了传热热阻,那么如果希望冷藏室的温度保持初始温度,需要冰箱中的食物向制冷剂传递更多的能量,这就要求制冷剂的温度能够降得更低,这就要求增加压缩机的功率,增加了耗电量。
夏天传热原理的应用
![夏天传热原理的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/600eeaff970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed434.png)
夏天传热原理的应用1. 传热原理简介夏天传热原理是指在夏季,由于气温升高导致物体表面温度升高,进而通过不同的传热方式将热量传递到周围环境中,从而实现热量的散热和降温的过程。
2. 夏天传热原理的应用2.1 热量传导的应用•夏季,房屋的外墙表面会受到阳光的直接照射,导致房屋内部温度升高。
为了降低室内温度,可以采用隔热材料进行围护,减少热量的传导进入室内,起到隔热的作用。
2.2 热辐射的应用•夏天可以利用窗户进行通风,将室内的热空气排出,从而实现散热效果。
同时,将窗户进行遮挡,减少阳光直射进入室内,可降低室内温度。
2.3 蒸发散热的应用•夏季人体通过出汗的方式将热量散发到空气中,从而使体表温度降低,达到降温的效果。
2.4 空调的应用•夏季可以利用空调进行降温。
空调通过循环工作原理,将室内的热空气吸入,通过制冷剂吸热而使室内温度降低,再将冷空气送出室内,从而实现降温的效果。
2.5 建筑设计中的应用•在建筑设计过程中,可以通过合理布局房间、开放式设计、利用自然通风等方式减少室内温度的上升,实现舒适的室内环境。
3. 夏天传热原理的优化与改进3.1 隔热材料的研发•隔热材料的研发可以提高物体的隔热性能,减少热量传导的损失。
如采用高效隔热材料建造房屋外墙,可以降低室内温度的上升。
3.2 空调节能技术的研究•空调节能技术的研究可以提高空调的制冷效率,减少能耗,达到节能减排的效果。
如采用变频技术、智能控制技术等,可以提高空调的能效比,降低运行成本。
3.3 自然通风系统的改进•在建筑设计中,可以通过合理布局通风口、采用可开启的窗户等方式改进自然通风系统,提高室内空气的流通性,降低室内温度的增加。
4. 总结夏天传热原理的应用涉及各个领域,包括建筑、空调、生活等。
合理利用传热原理,可以提高室内环境的舒适度,降低能耗,实现节能减排的目标。
在未来的发展中,随着科学技术的不断进步,夏天传热原理的应用将会得到更加广泛和深入的研究和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.特点
(1)物体各部分之间不发生宏观的相对位移。
(2)能量的形式不发生变化,始终是热能。
(3)可以发生在固、液、气体三态物质中。
例如通过平壁的一维导热: 无限大平壁(a>>δ、 t tw1 tw2
0
传热学
b>>δ),面积A,厚δ,两表面分别维持Biblioteka 匀tw1、tw2且tw1>tw2
x
3.一维稳态导热计算式(傅里叶公式) 傅里叶由实验得,单位时间内通过平壁的 导热量(热流量): t w1 t w 2 A
W
导热系数 (热导率),W/(m· K) 单位时间内单位面积的导热量(热流密度):
q t w1 t w 2
t
传热学
W/m2
导热系数表征物体导热能力的大小,λ越大表 示物体导热能力越强。它是热力工程设计中合 理选用材料的重要依据。 导热系数的影响因素:主要是物质的种类、物 态以及温度、密度、含水率等。 一般同种物质三态中, λ固态>λ液态>λ气态 对于同一种物质,温度的影响最大。
传热学
传热学无时不有
工业
农业
国防
科技
传热学
主要内容: 1 热量传递的三种基本方式 2 传热方式的影响因素 3 传热过程和热阻
4 传热学在日常生活中的应用
传热学
热量传递的基本方式
导热 对流 热辐射
传热学
高温
低温
一、导热
1.概念
热流量Φ
当物体的各部分之间存在温差或高 温物体与低温物体接触时,依靠自由电 子、分子、原子等微观粒子的热运动而 产生的热量传递现象称为导热。 举例:?
Φ
体
低 温 流 体
一般包括相互串联的三个环节:
热流体壁面高温侧壁面低温侧冷流体
对流换热
导热
对流换热
传热学
传热学
传热热阻网络:
tf1 tw1
tw2
tf2
Rh1
R
Rh 2
传热热阻: Rt Rh1 R Rh 2 热阻叠加原则
传热学
绝热材料:习惯上把导热系数较小的材
料称为绝热材料(也称保温材料)。
绝热材料导热系数界定值的大小反映了 一个国家绝热材料的生产水平,我国标准 GB4272-92中规定,平均温度不高于350℃时, λ绝热<0.12 W/(m· K)。
传热学
• 一般绝热材料的导热系数随温度升高而 增大,随湿度增大而明显增大。
传热学
二、对流
1.概念
对流:由于流体的宏观运动,不同温度 的流体各部分之间发生相对位移时产生的热 量传递现象。 对流换热:流体流过与其温度不同的固 体表面时,与壁面之间的热量传递现象。 它是导热和热对流两种基本传热方式联 合作用的结果。
传热学
2.对流换热基本公式(牛顿冷却公式) 单位时间单位面积的对流换热量:
传热学
2.热辐射区别于导热和对流的主要特点
( 1 )热辐射不依靠中间媒介,可以在 真空中进行。 (2)所有温度大于0K的物体都具有发射热 辐射的能力, 能量在传递过程中伴随有形式 的转化。
传热学
3、黑体:
• 所谓绝对黑体:把吸收率等于 1 的物体 称黑体,是一种假想的理想物体。
• 黑体的吸收和辐射能力在同温度的物体中 是最大的而且辐射热量服从于斯忒藩—— 玻耳兹曼定律。
Rλ
tw2
对平壁导热的热阻计算式:
R
A
传热学
r
• Question:
• 冬天,棉被经过晒后拍打,为什么感觉 特别暖和? • Answer:
• 被晒过的棉被,轻轻拍打后,大量的空 气进入棉絮空间,空气在狭小的棉絮空 间内自然对流换热不容易展开,由于空 气的导热系数很低,故能起到很到的保 温作用。
• eg:住新房和旧房的感觉一样么?
• 答:由于水的导热系数远远大于空气,而新房 墙壁含水较多,住新房感觉冷。
干砖 0.35W /(m K )
水 0.6W /(m K )
湿砖 1.0W /(m K )
传热学
导热热阻
t R
t r q
热阻网络
tw1
⑸ 换热壁面的几何因素
传热学
对流换热热阻
热阻网络
t Rh h
rh
t qh
tw
Rh
tf
对平壁换热的热阻计算式
1 Rh hA
1 rh h
传热学
Question: 电影《泰坦尼克 号》里,为什么 Jack冻死了,而 Rose没有?
Answer:
一般来说,水的 换热能力比空气 强,所以Jack身 体散热比Rose快。
传热学
三、热辐射 1.概念 辐射:物体通过电磁波传递能量的现象。 辐射能:以辐射方式所传递的能量。 物体会因各种原因产生不同的电磁波而发 出辐射能(如无线电波,χ、γ射线,紫外线、 可见光,红外线等)。 热辐射:物体因热的原因产生电磁波发射 辐射能的现象。 辐射换热:物体之间以辐射方式进行的热 量交换称为辐射换热。
★两面积相等且平行放置的无限大黑体表 面:
A b (T T )
4 1 4 2
W
★小物体1被大空腔包围时:
1 A1 b (T T )
4 1 4 2
传热学
W
四、传热过程 热量由壁面一侧的 高温流体通过壁面传 到另一侧低温流体的 过程称为传热过程。
高 高 温 温 流 流 体
传热学在日常生活中的应用
主讲:刘立宁
传热学
传热学:研究热量传递的规律以及控制 和优化热量传递过程之方法的学科。(在此 仅研究由温差引起的热量传递)
热量传递过程的推动力:温差 由热力学第二定律:热量可以自发地由 高温热源传给低温热源。 凡有温差存在,就会有热量传递。 在日常生活和生产实践中到处有温差 温差传热现象无处不在、无时不有。
传热学
4.辐射换热的基本公式 (1)黑体辐射能量的计算式(四次方定律) 4 W b A bT 黑体辐射常数 W/(m2· K4) 实际物体辐射的能量:
b 5.67 10
8
b A bT
4
W
该物体的发射率(黑度)
传热学
(2)两表面的封闭系统内的辐射换热量
q ht
W/m2
对流换热系数 W/(m2· K) △t=│tw-tf│—换热温差, K 总面积上的对流换热量:
Aq Aht
传热学
W
• 3、影响换热系数的因素
⑴ 流体流动的起因: h强制 h自然
⑵ 流体流动的状态: h紊流 h层流
⑶ 流体有无相变:
⑷ 流体的物理性质
h相变 h单相