生活中的传热学解析

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传热学现象

传热学现象

问题1 冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么感到很暖和?并且经过拍打以后,为什么效果更加明显?回答: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。

问题2 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?回答: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(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。

讨论:读者应注意的是人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低,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/㎡时感到热,为232W/㎡时感到舒服,为696W/㎡时感到凉快,而大于为928W/㎡时感到冷。

问题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?回答: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。

问题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未结霜的冰箱耗电量大?回答:当其它条件相同时,冰箱的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。

传热学重点难点及典型题精解

传热学重点难点及典型题精解

传热学重点难点及典型题精解
传热学是研究热量传递规律和方式的学科,是热能工程、航空航天、电子工程等专业的重要基础课程。

传热学重点难点及典型题精解主要包括以下几个方面:
1. 传热方式:传热学主要研究三种传热方式,即导热、对流和辐射。

每种传热方式都有其特点和适用场景,需要掌握其基本原理、数学模型和求解方法。

2. 传热过程分析:传热过程分析是传热学中的重点内容,包括稳态传热和非稳态传热。

稳态传热是指温度分布不再随时间变化的情况,非稳态传热则是指温度分布随时间变化的情况。

需要掌握不同传热过程的分析和求解方法。

3. 传热学数学模型:传热学中涉及许多数学模型的建立和求解,如一维、二维和三维传热模型,以及稳态和非稳态传热模型。

需要掌握各种模型的建立方法和求解技巧。

4. 传热学实验:传热学实验是验证理论分析和数学模型的重要手段。

需要掌握各种传热实验的原理、方法和数据分析,以便更好地理解传热学的基本规律和特点。

5. 典型题精解:针对传热学的重点难点,选择典型的例题进行精解,以提高学生的传热学概念理解和解题能力。

传热学重点难点及典型题精解可以帮助学生更好地掌握传热学的基本概念、原理和方法,提高解题能力,为后续的专业课程学习和工程应用打下坚实的基础。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结,以便读者更好地了解传热学的相关知识。

一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。

热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。

2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系,是传热学的基础理论。

传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数,可以用来计算热量传递的速率和大小。

3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数,通常用符号h表示。

在物质传热过程中,传热系数的大小直接影响热量的传递速率。

4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积,是计算热传递速率的重要参数。

传热表面积的大小与物体的形状和大小有关,也与传热方式和传热系数有关。

5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式,指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。

热传导是传热学的基本概念之一。

6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式,指的是热量通过流体传递到物体表面,然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。

7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

热辐射是传热学的另一个基本概念之一。

二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。

在传导传热过程中,热量的传递是从高温区向低温区进行的,其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。

2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式,包括自然对流和强制对流两种。

在对流传热过程中,流体的流动是热量传递的主要形式,其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

在辐射传热过程中,热量的传递不依赖于介质,而是通过电磁波的辐射进行的。

传热学知识整理1

传热学知识整理1

绪 论一、概念1.传热学:研究热量传递规律的科学。

2.热量传递的基本方式:热传导、热对流、热辐射。

3.热传导(导热):物体的各部分之间不发生相对位移、依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。

(纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。

)4.热流密度:通过单位面积的热流量(W /m 2)。

5.热对流:由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。

热对流只发生在流体之中,并伴随有导热现象。

6.自然对流:由于流体密度差引起的相对运功c7.强制对流:出于机械作用或其他压差作用引起的相对运动。

8.对流换热:流体流过固体壁面时,由于对流和导热的联合作用,使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。

9.辐射:物体通过电磁波传播能量的方式。

10.热辐射:由于热的原因,物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。

11.辐射换热:不直接接触的物体之间,出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。

12.传热过程;热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。

13.传热系数:表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度)/(2k m W ⋅。

14.单位面积上的传热热阻:k R k 1=单位面积上的导热热阻:λδλ=R 。

单位面积上的对流换热热阻:h R 1=λ 对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。

15.导热系数λ是表征材料导热性能优劣的系数,是一种物性参数,不同材料的导热系数的数值不同,即使是同一种材料,其值还与温度等参数有关。

对于各向异性的材料,还与方向有关。

常温下部分物质导热系数:银:427;纯铜:398;纯铝:236;普通钢:30-50;水:0.599;空气:0.0259;保温材料:<0.14;水垢:1-3;烟垢:0.1-0.3。

16.表面换热系数h不是物性参数,它与流体物性参数、流动状态、换热表面的形状、大小和布置等因素都有关。

17.稳态传热过程(定常过程):物体中各点温度不随时间而变。

传热学基础知识

传热学基础知识

传热学基础知识
嘿,朋友们!今天咱来聊聊传热学基础知识。

传热学啊,就像是生活中的一场奇妙旅行。

你想想看,冬天的时候,为啥我们在屋里就感觉暖和,到了外面就冻得直哆嗦呢?这就是传热在起作用呀!热量从屋里的暖气啊、空调啊这些热源,传到我们身上,让我们暖洋洋的。

这就好比是一场温暖的传递,暖气是那个热情的传递者,把温暖送给我们。

再说说夏天,太阳晒得厉害,我们会觉得热得不行。

这太阳的热量可不就通过传热来到我们身边啦!就好像一个调皮的小精灵,不停地往我们身上扑。

传热的方式有好几种呢!有一种叫热传导,就像是接力赛跑一样,热量一个接一个地传递下去。

比如说,你拿着一根金属棒,一头放在火上烤,过一会儿另一头也会变热,这就是热传导在起作用呀!是不是很神奇?
还有热对流,这就像是一群小伙伴在跳舞,带着热量一起动起来。

比如烧开水的时候,水受热会翻滚,热量就跟着水一起流动啦。

再有就是热辐射啦,这可厉害咯!太阳的热量就是通过热辐射传到地球上的,不需要任何介质,直接就过来啦,就像远方的朋友给你送来温暖的问候。

咱生活中很多事情都和传热学有关系呢!比如做饭的时候,锅把热量传给食物,让食物变熟;冬天盖厚被子保暖,就是阻止热量往外跑。

传热学好比是生活的一个小秘密,了解了它,你就能更好地理解很多现象啦!你说,这传热学是不是很有趣?它无处不在,影响着我们的生活呢!所以啊,我们可得好好琢磨琢磨它,让它为我们的生活服务呀!这就是传热学,一个看似普通却又无比重要的学问!。

生活中的传热学现象及解释

生活中的传热学现象及解释

生活中的传热学现象及解释
标题:生活中的传热学现象及解释
一、引言
在日常生活中,我们经常遇到各种各样的传热现象。

这些现象涉及到物理学的传热学领域,包括对流、传导和辐射三种基本方式。

通过了解这些现象背后的科学原理,我们可以更好地理解并应用它们。

二、对流现象
1. 煮开水:当我们把水烧开时,可以看到锅底的水开始冒泡,这就是对流现象。

这是因为当水加热到一定温度时,底部的水受热膨胀,密度变小,向上浮起,而上部的冷水则下沉,形成循环流动,使热量得以传递。

2. 冬季室内取暖:在冬天使用暖气或空调时,空气会因温差产生对流。

暖空气上升,冷空气下降,使得整个房间的温度逐渐升高。

三、传导现象
1. 喝热饮:当我们喝热饮时,杯子的热度会通过杯壁传递到我们的手上,这就是传导现象。

物体内部的分子由于碰撞,将热量从高温区向低温区传递。

2. 铁锅炒菜:铁锅炒菜时,锅底的热量会通过铁锅传导到食物上,使其快速煮熟。

四、辐射现象
1. 太阳光照射:太阳光是通过辐射的方式传递到地球上的。

尽管大气层会对太阳光有一定的阻挡和散射,但大部分还是能到达地面,给我们带来温暖。

2. 电热毯工作原理:电热毯的工作原理就是利用了热辐射。

电热毯内的发热元件通电后会产生热量,这些热量以辐射的形式传递出来,使人体感到温暖。

五、结语
以上就是我们在生活中常见的传热现象及其背后的科学原理。

通过对这些现象的理解,我们可以更好地理解和利用这些现象,提高生活的便利性和舒适性。

同时,这也让我们更加深刻地认识到,科学就在我们身边,无处不在,影响着我们的生活。

传热学的应用

传热学的应用

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。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学是研究热量从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的科学。

它是热力学的一部分,具有广泛的应用领域,包括能源转换、热力学系统设计和工艺优化等。

以下是传热学的一些重要知识点的总结:1.热传导:热量通过直接接触和分子间的碰撞传递。

在固体中,热传导是最主要的传热方式,其传递速率与物质的热导率、温度梯度和传热距离有关。

2.热对流:热量通过流体(液体或气体)的流动传递。

对流传热的速率取决于流体的速度、温度差和传热面积。

3.热辐射:热能以电磁波的形式从热源发出,无需介质介导即可传递热量。

热辐射与物体的温度和表面特性有关,如表面的发射率和吸收率。

4.导热方程:描述了热传导现象,可以用来计算温度随时间和空间的变化。

它与热导率、物体的几何形状和边界条件有关。

5.导热系数:材料的物理性质,描述了材料导热性能的好坏。

较高的导热系数表示材料更好地传递热量。

6.热对流换热系数:描述了流体换热的能力,表示单位面积上的热量传递速率和温度差之间的关系。

7.四能截面:描述了热辐射的性质,反映了物体吸收、反射和透射电磁波的能力。

8.热阻和热导率:用于描述物体或系统中热量传递的难易程度。

热阻与热导率成反比。

9.传热过程中的能量守恒:热量传递过程中,能量守恒定律适用。

传热的总能量输入等于输出。

10.辐射传热公式:根据黑体辐射定律,描述了热辐射的能量传递,常用于计算热源辐射的热量。

11.对流换热公式:根据精细的实验和理论研究,发展了一系列对流换热公式,用于估算流体对流传热。

12.热导率与温度的关系:大多数材料的热导率随温度的升高而增大,但也有一些例外情况。

13. 传热表征:传热通常使用无量纲数值来表征,如Nusselt数、Prandtl数和Reynolds数,它们描述了传热过程中流体的性质和行为。

14.界面传热:当两个物体或系统接触时,它们之间的传热称为界面传热。

界面传热常见的形式包括对流传热和热辐射。

15.传热器件和应用:传热学的知识应用于各种传热器件和系统,如换热器、蒸发器、冷却器等,为工程和科技应用提供了基础。

传热学实际现象应用

传热学实际现象应用

传热学实际现象应用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。

传热学知识点

传热学知识点

传热学知识点2篇传热学是研究热量在物体之间传递的科学,它对于我们理解自然界中的许多现象至关重要。

本文将为您介绍传热学的两个重要知识点。

一、传热方式的分类热在物体之间传递的方式可以分为三种,分别是热传导、热辐射和热对流。

1. 热传导:热传导是物质内部的热量传递方式。

它是由物体内部的分子或原子之间的碰撞引起的。

热传导的速率取决于物体的导热系数、温度差和物体之间的距离。

一般来说,导热系数高的物质(如金属)在单位温度差下传热的速率会更快。

而导热系数低的物质(如木材、塑料等)则传热速率较慢。

传热学中,我们常用傅里叶定律来描述热传导的过程。

傅里叶定律表明热的传导速率与温度梯度成正比。

具体的计算方法是根据物质的导热系数和温度梯度计算热通量。

2. 热辐射:热辐射是指物体通过电磁波辐射热量的过程。

不同于热传导需要通过物质传递热量,热辐射是在真空和空气中也能传热的方式。

热辐射是因为物体的温度高于绝对零度时,物体上的原子和分子会产生辐射。

热辐射的速率取决于物体的温度和表面的发射系数。

发射系数高的物体会以较快的速率辐射热量。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的速率与物体的温度的四次方成正比,具体计算方法是根据物体的表面发射系数和温度的四次方计算热通量。

3. 热对流:热对流是指热量通过流体运动传递的方式。

在自然界中,流体受到温差的驱动而产生对流运动。

热对流分为自然对流和强制对流两种方式。

自然对流是指由密度差异引起的流体运动,没有外部驱动力。

比如,热空气上升形成的对流气流。

强制对流是指由外部力驱动的流体运动,如风、泵或风扇等。

热对流通过流体的循环来传递热量,流体的流速和传热面积对热对流速率有影响。

二、传热学的应用传热学的研究具有广泛的应用价值,我们经常可以在生活和工业中见到传热学的应用。

1. 工业制冷与加热:在许多工业过程中,需要通过传热来实现制冷和加热。

比如,制造业中的冷冻食品、空调以及热处理设备等。

通过掌握传热学知识,可以合理设计和改进制冷和加热系统,提高其效率和性能。

传热学在日常生活中的应用

传热学在日常生活中的应用

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

传热学心得体会传热学是研究热量在物体之间的传递方式和规律的科学。

通过学习传热学,我深刻体会到热量的传递对我们生活中很多方面都具有重要意义。

下面,我将分享我的传热学心得体会。

首先,热传导是热量在固体内部传递的方式。

固体内部的分子之间存在着相互作用力,当温差存在时,热量就会从高温区自动向低温区传递。

这种传递方式常常出现在日常生活中,比如热锅热水中的热量迅速传递到手指上,使人感到灼热。

通过传热学的学习,我了解到物体的导热性与物质的本质有关,如金属具有良好的导热性,而木材则导热性较差。

其次,热对流是热量在流体内传递的方式。

热空气或热液体会随着密度的变化产生对流,使热量快速传递。

这种方式在我们生活中也十分常见,比如暖气片散发出的热量,通过空气对流将整个房间加热。

同时,我明白了对流传热与流体的运动形式及速度、温度差等因素相关,这使得我在日常生活中更加注重空气流动和水流动的方式,以提高传热效果。

最后,热辐射是热量通过电磁波辐射传递的方式。

热辐射能够在真空中传递,也能够通过不透明介质传递。

例如,我们感受到来自太阳的热量就是通过热辐射传递到地球上的。

传热学的学习使我更加深入了解到热辐射是一种能量传递的重要方式,也明白了热辐射与物体的温度、表面特性等因素密切相关。

通过传热学的学习,我不仅了解了传热的基本原理和方式,还掌握了一些实际应用技巧。

例如,在暖气季节,我经常会使用铝箔纸将暖气片后面的墙壁包裹起来,以防止热量的损失,提高取暖效果。

另外,了解到不同材料的导热性能,在装修房屋时也更加注重选用导热性能较好的建筑材料。

这些实际应用技巧使我在日常生活中更加注重热量的传递与利用,从而更加舒适和节能。

总结起来,通过学习传热学,我深刻认识到热量传递对我们生活的重要性。

无论是热传导、热对流还是热辐射,它们在我们的日常生活中都起到了不可或缺的作用。

掌握传热学的基本原理和实际应用技巧,对于我们合理利用热能、提高生活质量以及节约能源都具有重要意义。

生活中的传热学

生活中的传热学

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。

传热学概念复习解析

传热学概念复习解析

1.传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。

2.热传递分为稳定热传递(温度不随时间的变化热变化)和不稳定热传递(温度随时间的变化热变化)3.热传导: 它是不同温度的物体之间通过直接接触或同一物体不同温度的各部分之间,当没有宏观相对位移时,由分子原子电子等微观粒子的热运动来传递热量的过程。

热对流: 它是物体间不同温度的各部分之间由流体微团宏观相对唯一来传递热量的过程热辐射: 由于热的原因而向外发出辐射的过程。

4.对流换热过程;运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程5.传热过程:热量从壁面一侧流体传给壁面另一侧流体的过程6.综合换热:对流换热和辐射换热同时存在的过程7.温度场:温度场是各时刻物体中各点温度分布的总称。

8.温度场按物体中个点的温度是否随时间变化分为非稳态温度场(随时间变化)和稳态温度场(不随时间变化)9.等温面:温度场中,同意瞬间温度相等的点连成的面成为等温面。

等温线等温面与任意平面的交线为等温线。

注:等温线是不可能相交的,它只能是封闭曲线或者终止于物体的边界线上。

10.导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。

Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。

11.肋片效率:实际的肋片换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量。

速度边界层:现定义贴近壁面的具有明显速度梯度的那一层流体为速度边界层。

12.热边界层:定义贴近壁面的具有明显温度梯度的那一层流体为热边界层。

13.定型尺寸:应该选择对换热系数影响最大的尺寸作为定型尺寸。

14.定型温度的选择:确定流体物性的温度,从而把物性当作常量处理。

15.凝结:工质由气态变为液态的过程叫凝结。

17、膜状凝结:如果能够湿润,他就在壁面上形成一层液膜,并受重力作用而向下流动,称为膜状凝结。

18、珠状凝结:这些滚入的液珠冲掉了沿途所有的液珠,于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面重新凝结,在凝结核心处形成小液珠,这称之为珠状液珠。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学是物理学的一个重要分支,研究物体间传递热量的规律和方式。

下面是一些传热学的重要知识点的总结。

1.热量传递方式:传热学研究的第一个重要问题是热量的传递方式。

主要有三种方式:传导、对流和辐射。

传导是通过固体或液体内部的分子振动和自由电子振动而传递热量的方式;对流是通过液体或气体的运动而传递热量的方式;辐射是通过热辐射的电磁波传递热量的方式。

不同物体间的传热方式通常是综合应用这些方式。

2.热传导:热传导是固体或液体内部的热量传递方式。

它遵循傅里叶热传导定律,即热传导速率正比于温度梯度,与导热系数成正比。

导热系数是物质的一个固有特性,用于描述物质对热量的导热能力。

热情况下,低导热系数的物质不容易传递热量,而高导热系数的物质能够更好地传递热量。

3.对流传热:对流是热量通过液体或气体的运动而传递的方式。

它分为自然对流和强迫对流。

自然对流是由密度差异引起的液体或气体的自发运动,如气流中的热空气上升;强迫对流是通过外部力量推动流体运动,如风扇吹起的空气。

对流传热具有较高的传热效率,因为流体的运动可以带走物体表面的热量。

4.辐射传热:辐射是通过热辐射的电磁波传递热量的方式。

所有物体在室温下都会发射辐射,其强度与温度的四次方成正比。

黑体是指一个理想化的物体,能够完全吸收所有辐射,并以最大强度发射辐射。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的强度正比于温度的四次方。

实际物体的辐射强度可以用其发射率和黑体辐射强度之间的比例来描述。

5.热传导方程:热传导方程是研究固体或液体内部热量传递的数学模型。

它描述了材料内部温度随时间和空间的变化。

热传导方程是一个偏微分方程,其中包含了热传导系数、材料的热容和密度等参数。

6.传热换热系数:传热换热系数描述了传热过程中介质对热量的传递能力。

它是一个物质特性,不同物质和不同传热方式都有不同的传热换热系数。

传热换热系数的大小直接影响传热速率,较大的传热换热系数意味着更快的传热速率。

传热学名词解释

传热学名词解释

传热学名词解释传热学是研究物体之间热量传递过程的学科。

热量传递是一种通过热对流、热辐射或者热传导的方式,从一个物体传递到另一个物体的能量形式。

热量传递是自然界中普遍存在的物理现象,对于了解和应用热能的转换和传递过程十分重要。

传热学的研究内容主要包括传热的机制、传热的计算理论以及传热的应用技术等。

传热学的主要研究内容包括以下几个方面:1. 热传导:热传导是通过物质内部的分子或者原子间的碰撞传递热能的过程。

传热学研究了热传导的机制和计算方法,包括热传导方程和热导率等。

2. 对流传热:对流传热是通过流体介质中的流动传递热能的过程。

这种热传递方式在自然界中普遍存在,例如气象学中的对流,以及热水袋中的自然对流等。

传热学研究了对流传热的机制和计算方法,包括对流换热系数和对流换热方程等。

3. 辐射传热:辐射传热是通过电磁波辐射传递热能的过程。

所有温度不为零的物体都会以电磁波的形式辐射热能。

传热学研究了辐射传热的机制和计算方法,包括辐射传热方程和黑体辐射等。

4. 热传递的计算方法:传热学研究了通过分析计算来预测和描述热传递过程的方法。

这些计算方法可以用于设计和优化热传递设备,如换热器、冷却塔和锅炉等。

其中包括传热方程的求解、热辐射计算和对流传热的计算等。

5. 传热的应用技术:传热学的研究成果在能源、化工、航空航天、建筑等领域有着广泛的应用。

通过研究传热学,可以改进能量利用效率,设计高效的换热设备,提高能源利用率,减少能源消耗。

总而言之,传热学是研究热量传递过程以及用于预测和描述传热过程的科学与工程学科。

它在能源领域的应用对于保护资源、提高能源利用效率以及减少环境污染具有重要意义。

生活中的传热学原理及应用

生活中的传热学原理及应用

生活中的传热学原理及应用1. 传热学的基本概念传热学是研究热量在物质之间传递的科学,包括传导、对流和辐射三种传热方式。

在生活中,我们常常可以观察到这些传热现象的应用。

2. 传热学在日常生活中的应用2.1 热传导的应用•厨房里的热传导技术:我们在炒菜时,会发现锅烧得很热,这是由于热量在锅底和食物之间通过热传导传递。

通过合理使用锅具,我们可以加快食物的烹饪速度。

•冬天的保暖技巧:冬天,我们常常会使用保暖衣物,如羽绒服。

羽绒服之所以能保暖,是因为其内部充满了羽绒,羽绒具有良好的保暖效果,能够阻止外界冷空气的热传导,保持人体的热量。

2.2 对流的应用•空调和暖气的工作原理:空调和暖气利用对流的原理来调节室内温度。

冷气机通过制冷循环来降低室内的温度,而暖气则通过通风或者辐射来升高室内的温度。

•科学地避暑降温:我们在夏天会选择去游泳池游泳,这是因为水具有良好的传热性质。

游泳时,我们的身体与水接触,体温通过对流传递给水,从而降低体温达到降温的效果。

2.3 辐射的应用•太阳能的利用:太阳是一个巨大的辐射能源,我们可以利用太阳能发电或者使用太阳能热水器来提供热水。

太阳光通过辐射传递能量,被吸收后转化为其他形式的能量。

•红外线热像仪的应用:红外线热像仪可以通过检测物体放射出的红外线来显示物体的热分布情况。

这种技术在医学、军事、建筑等领域有广泛的应用。

3. 传热学在工程领域的应用除了日常生活中的应用,传热学在工程领域也有着重要的应用价值。

下面列举几个例子:•热交换器的设计和优化:热交换器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于化工、能源、制冷等领域。

通过传热学的理论和方法,可以设计出更高效、更节能的热交换器。

•电子设备的散热技术:随着电子设备的发展,散热成为一个重要的问题。

传热学可以用来设计和改进散热装置,保持电子设备的温度在安全范围内。

•锅炉和发动机的效率提升:在能源行业中,传热学被广泛应用于提高燃烧设备的效率。

通过优化设计和改进燃烧过程,可以降低能源消耗,提高设备的效率。

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硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题:1、一滴水滴到120 度和400 度的板上,哪个先干?试从传热学的角度分析?答:在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw - ts=20《和厶t=300 C ,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾, 后者发生膜态沸腾。

虽然前者传热温差小, 但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。

所以水滴滴在120C的铁板上先被烧干。

2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,为什么?答:是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。

3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。

为什么?答:这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅, 突然放到潮湿或冷的地方, 砂锅外壁的热就很快地被传掉,而内壁的热又一下子传不出来,外壁冷却很快的收缩,内壁却还很热,没什么收缩,加以陶瓷特别脆,所以往往裂开。

或者:烫砂锅放在湿地上时, 砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢, 砂锅内外收缩不均匀, 故易破裂。

4、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。

为什么?答:因为未灌满时, 瓶口有一层空气, 是热的不良导体, 能更好地防止热量散失。

5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。

为什么?答:因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩, 但它们收缩的程度不一样, 从而使两者脱离。

6、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。

为什么?答:这是因为水的沸点在1标准大气压下是100C ,锡的熔点是232C , 装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100 C ,达不到锡的熔点, 更达不到铁的熔点, 故壶烧不坏. 若不装水在火上烧, 不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点, 焊锡熔化, 壶就烧坏了。

7、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。

这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。

答:这是因为紧靠壶嘴的地方温度高, 壶嘴出来的水蒸气不能液化, 而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴, 即“白气”。

8、某些表演者赤脚踩过炽热的木炭,从传热学角度解释为何不会烫伤?不会烫伤的基本条件是什么?答:因为热量的传递和温度的升高需要一个过程,而表演者赤脚接触炽热木炭的时间极短,因此在这个极短的时间内传递的温度有限,不足以达到令人烫伤的温度,所以不会烫伤。

基本条件: 表演者接触炽热木炭的时间必须极短,以至于在这段时间内所传递的热量不至于达到灼伤人的温度9、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。

为什么?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。

10、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?答: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(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。

11、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。

为什么?答: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。

12、夏季在维持20 C室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22 C 的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?答: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。

尽管冬季室内温度22 C比夏季略高20 C,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。

13、我们国家北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,、为什么霜会结在树叶上表面?答:这是因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。

而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。

由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。

14 、窗玻璃对红外线几乎不透明,但是隔着玻璃依然会被太阳晒到的发热?为什么?答:虽说窗玻璃对红外线不透明,但对可见光却是透明的,因而隔着玻璃晒太阳,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内,因而房间内温度越来越高,因而感到暖和。

15、在寒冷的北方地区,现在建房越来越多的人开始采用多孔的空心砖。

为什么?答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m〃K)(35 °C),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。

16、冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行感觉更冷?答:强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关,相对速度越大,对流换热越强。

与步行相比,骑摩托车时相对速度较大,对流换热强度大,因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。

皮手套和护膝,由于导热系数小且有一定厚度,增加了一层较大的导热热阻,使总传热热阻增大,从而可降低散热量,从而起到保护作用。

17、绿色住宅的一种节能方式(夏天少用空调冬天多用暖气)就是在其房屋前栽种几棵大型落叶乔木,尝试从传热学角度说明大树的作用。

答:夏天室内热负荷主要来自太阳辐射,如房屋前栽种几棵大树,枝叶繁茂会遮挡阳光,使房屋处于树荫下,可以凉快些,从而减少使用空调。

到了冬天,树叶落光,太阳光线可直射到房屋上,因而又可推迟使用暖气时间或少用暖气。

这样便可达到节能的目的。

18 、滚热的食物盛在砂锅里比在铝锅里不容易冷,为什么?答:这是由于陶瓷的砂锅比金属的铝锅传热慢,锅壁又比较厚,热不容易传出来。

19、冬天时,用手摸72 度的铁和600 度的木材感觉一样吗,为什么?请用传热学的知识解释答:一样,因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢,而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。

不同的温差和不同的导热系数产生相同的热流密度, 故导热效果相同。

20冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么感到很暖和?并且经过拍打以后,为什么效果更加明显?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。

21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?答: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(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。

22夏季在维持20 C室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22 C 的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?答: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 C比夏季略高20 C,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。

23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未结霜的冰箱耗电量大?答:当其它条件相同时,冰箱的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。

24有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。

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属自然对流。

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。

25在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m K) (35C),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热 (即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。

因而用多孔空心砖好。

26电影《泰坦尼克号》里,男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。

试从传热学的观点解释这一现象。

答:杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量,而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。

在其他条件相同时,水的自然对流强度要远大于空气,因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。

因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。

27人造地球在卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁?答:卫星在太空中正常运行时,其表面的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射。

而在卫星返回地面的过程中,由于与大气层之间的摩擦,产生大量的热量,无法及时散失,因而易被烧毁。

28北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,试问树叶上、下表面的哪一面结霜?为什么?答:霜会结在树叶上的表面。

因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。

而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。

由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。

29窗玻璃对红外线几乎不透明,但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和?答:窗玻璃对红外线不透明,但对可见光却是透明的,因而隔着玻璃晒太阳,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内,因而房间内温度越来越高,因而感到暖和。

30在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球要大得多?答:由于火星附近没有大气层,因而在白天,太阳辐射时火星表现温度很高,而在夜间,没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热,因而表面温度很低。

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