小论传热学发展史

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小论传热学发展史

科学技术史系列讲座《小论传热学发展史》为何研究传热？传热学是研究热量传递过程规律的科学。

在自然界或生产过程中都存在着温差，热量将自发地由高温物体传递到低温物体，热传递就此成为了一种极为普遍的物理现象。

因此，传热学有着十分广泛的应用领域。

就各类工业领域而言，诸如锅炉及换热设备的设计以及强化换热和节能而改进锅炉及其他换热设备的结构；化学工业生产中，为了维持工艺流程的温度，要求研究特定的加热、冷却以及余热的回收技术；电子工业中解决集成集成电路或电子仪器的散热方法；机械制造工业测算和控制冷却加工或热加工中机件的温度场；交通运输业在东突地带修建公路；核能、航天等尖端技术中也存在大量的传热问题需要解决。

太阳能、地热能、工业余热利用及其他可再生能源工程中高效能化热器的开发和设计等；应用传热学知识指导强化传热及削弱传热达到节能的目的。

因此，传热学已是现代技术科学的主要技术基础学科之一。

近几十年来，传热学的成果对各部门技术进步起了很大的促进作用，而传热规律的深入研究，又推动了学科的发展。

热能传递规律主要是指单位时间内所传递的热量与物体中相应的温度差之间的关系，反映这种规律的第一层次的关系式成为热量传递的速率方程；而反映这种规律的更深层次的研究是要找出不同条件下物体中各点的温度分布。

传热学基本发展历史概述传热学这一门学科是在18 世纪30 年代英国开始的工业革命使生产力空前发展的条件下发展起来的。

传热学的发展史实际就是：导热、对流、热辐射三种传方式的发展史。

导热及对流早为人们所认识，而热辐射是在1803 年才确认的。

导热确认热是一种运动的过程中，科学史上有两个著名的实验起着关键作用●1798 年伦福特钻炮筒大量发热实验●1799 年戴维两块冰块摩擦生热化成水的实验19 世纪初，兰贝特、毕渥、傅里叶等都从固体一维导热的试验入手研究，1804 年毕渥根据试验提出：单位时间通过单位面积的导热量正比于两侧表面温差，反比于壁厚，比例系数是材料的物理性质。

热传导与热辐射的历史演变热学的发展历程

热传导与热辐射的历史演变热学的发展历程热学是物理学中的一个重要分支，它研究的是与热能有关的现象和规律。

在热学的发展历程中，热传导和热辐射是两个重要的概念。

本文将介绍这两个概念的历史演变以及热学学科的发展脉络。

热传导是热能在物质内部传递的过程，最早的研究可以追溯到古代。

在古代，人们对火的使用和金属的冶炼已经发展得很成熟。

然而，对于热传导的研究并不深入。

直到17世纪，随着科学的发展，人们开始逐渐认识到热传导现象的重要性。

热传导的研究在18世纪得到了进一步的推进。

法国科学家拉瓦锡（Joseph Fourier）提出了著名的傅里叶热传导定律，该定律描述了稳态热传导中温度分布与热流密度之间的关系。

这个定律被广泛应用于热传导的研究和工程实践中，为热学研究提供了坚实的理论基础。

随着热传导的研究深入，人们开始注意到热辐射这一现象。

热辐射是指物体因温度而发射的电磁波。

19世纪初，德国物理学家克尔维（Gustav Kirchhoff）提出了热辐射的基本规律，即黑体辐射定律、斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律。

这些定律奠定了热辐射理论的基石，并为后续的热学研究提供了重要的理论支持。

随着热学的不断发展，人们对热传导和热辐射的研究更加深入。

20世纪初，爱因斯坦提出了光的粒子性质和能量量子化的理论，为光的热辐射性质的解释提供了新的视角。

此外，热学的发展还促进了熵的概念的提出和热力学的建立。

热力学中的熵概念不仅与能量转化有关，也与热传导和热辐射的过程密切相关。

在热学的发展过程中，热传导与热辐射的研究相互交织，共同推动了热学学科的进展。

通过对热传导和热辐射的深入研究，人们对于热能的转化和利用有了更深入的认识，并且应用于各个领域。

例如，热传导的研究为热阻的计算和传热材料的设计提供了依据；而热辐射的研究则为发展太阳能利用和红外线技术等提供了理论指导。

总结而言，热传导与热辐射是热学学科中的两个重要概念。

在历史的长河中，随着科学的发展，人们对热传导和热辐射的认识不断深化。

传热学传热学与应用发展

传热学与应用发展摘要：热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

传热学虽然从诞生至今不过二百多年的时间，但其应用已非常广泛。

随着热量传递理论体系的日趋完善、内容的不断充实，传热学已经成为现代技术科学中充满活力的主要基础学科之一。

传热学的普适性不仅表现为在能源动力、石油、冶金、化工、交通、建筑建材、机械、食品、轻工、纺织、医药等传统工业部门中，而且传热学的理论和技术在生产、科学研究等领域也得到了广泛的应用。

传热学理论的应用解决了决定这些部门生产过程的热工艺技术，对一些关键技术的解决起了重要的甚至是决定性的作用。

关键词：传热，热采技术，传热技术，应用，发展一、什么是传热热和冷是人们熟知的一对矛盾过程，凡是有温度差存在的地方，就有热量自发地从温度较高的区域或物体传递到温度较低的区域或物体，这样热量（能量）传递的过程成为传热，“传热学”是一门研究由于温度差引起的能量传递过程规律及具体应用的学科，也包括热量传递同时可能出现形式之间转化的更复杂的过程(如：高速气流对固体表面的“气动加热”效应、电机的通电发热等)。

热量在温度差作用下从一个物体传递至另外一个物体，或者在同一物体的各个部分之间进行传递的过程称为传热。

将传热进行分类的一个基本原则是按照热量传递的不同机理，即热量以何种方式或何种运动形式进行传递。

经过大量归纳总结，人们发现按传热的不同机理，可将传热划分成三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。

当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒（分子、原子或自由电子）的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。

流体中，温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程叫热对流。

流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动称为自然对流；而由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动称为强迫对流（或受迫对流）。

传热学的发展历史及其现状

Prepared on 22 November 2020传热学的发展历史及其现状摘要：20世纪初，传热学从物理学中的热学部分独立出来而成为一门学科。

一百多年来,传热学研究者们对传热现象进行了广泛深入的研究，发表了大量的科学论着和研究报告，并出版了大量有价值的学术专着’促进了传热学理论的完善和学术的发展。

历史总是向前发展的，尽管现有传热学具有坚实的理论基础，也取得了巨大成就.但新出现的现象已与现有的传热学体系产生了尖锐的矛盾’使现有的传热学理论捉襟见肘，暴露出其局限性。

关键词：传热学发展历史现有困境突破一、引言传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。

传热现象在我们的曰常生活中司空见惯，早在人类文明之初，人们就学会了烧火取暖。

随着工业革命的到来.蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现.传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。

当今世界,国与国之间的竞争是经济竞争。

而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。

传热学在促进经济发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用：1近年来，随着工业经济的兴起，环境问题日益严重。

重点整治环境.保障人民的身体健康已成为实现我国经济可持续发展的重大战略。

传热学的研究极大地提高了能源利用效率，不但节约能源，同时也大大减少了各种废料的排放量.最大限度地控制了现代工业文明对自然生态系统的破坏。

在2050年以前我国能源结构仍将以啡洁净能源，一煤为主，传热研究在环境和生态领域方面所起的重要作用是显而易见的。

人们越来越关注的生命科学也离不开传热学。

生命系统是一个典型的耗散结构系统.生命通过与赖以生存的环境进行物质和能量的交换而得以维持。

对生命系统中的能量与物质传输的认识ffs 待进行传热学研究。

随着人体环境学的发展尤其是生物医学领域中诸如低温外科手术、移植器官冷冻储存、肿瘤加热疗法、疾病热诊技术’以及烧伤冻伤、烫伤等临床医学和康复医学的进步，要求人们深人认识人体传热的特性和机制。

传热学的发展历史及其现状

传热学的发展历史及其现状摘要：20世纪初，传热学从物理学中的热学部分独立出来而成为一门学科。

一百多年来，传热学研究者们对传热现象进行了广泛深入的研究，发表了大量的科学论著和研究报告，并出版了大量有价值的学术专著，促进了传热学理论的完善和学术的发展。

历史总是向前发展的，尽管现有传热学具有坚实的理论基础，也取得了巨大成就，但新出现的现象已与现有的传热学体系产生了尖锐的矛盾，使现有的传热学理论捉襟见肘，暴露出其局限性。

关键词：传热学发展历史现有困境突破一、引言传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。

传热现象在我们的日常生活中司空见惯，早在人类文明之初，人们就学会了烧火取暖。

随着工业革命的到来，蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现，传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。

当今世界，国与国之间的竞争是经济竞争。

而伴随着经济的高速发展，也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。

传热学在促进经济发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。

近年来，随着工业经济的兴起，环境问题日益严重。

重点整治环境，保障人民的身体健康已成为实现我国经济可持续发展的重大战略。

传热学的研究极大地提高了能源利用效率，不但节约能源，同时也大大减少了各种废料的排放量，最大限度地控制了现代工业文明对自然生态系统的破坏。

在2050年以前我国能源结构仍将以“非洁净能源”—煤为主，传热研究在环境和生态领域方面所起的重要作用是显而易见的。

人们越来越关注的生命科学也离不开传热学。

生命系统是一个典型的耗散结构系统，生命通过与赖以生存的环境进行物质和能量的交换而得以维持。

对生命系统中的能量与物质传输的认识ffs待进行传热学研究。

随着人体环境学的发展尤其是生物医学领域中诸如低温外科手术、移植器官冷冻储存、肿瘤加热疗法、疾病热诊技术，以及烧伤冻伤、烫伤等临床医学和康复医学的进步，要求人们深人认识人体传热的特性和机制。

总之，21世纪的能源问题、经济环境问题和生命科学问题都要求传热学研究作出积极配合，加强相应的科学储备，迎接一个新的发展时期。

热学的发展历程

热学的发展历程长期以来，热⼀直是神秘的事物，但由于测热装置的出现⽽产⽣的实验研究⾄少在热学的科学研究道路上迈出了第⼀步。

⽬前尚不确定是谁最先发明了温度计。

⽆论如何，早在⼈们意识到必须要有两个确定点（凝固点和沸点）所决定的温标才能使温度计真正具有科学应⽤价值之前，它就已经被发明出来了。

这种温标要到18世纪才会出现，1708年，奥勒·罗默设计出以酒精作为其中液体的温度计。

荷兰⼈丹尼尔·华伦海特于1708年拜访过罗默，返回后便开始⽣产⾃⼰的温度计。

华伦海特确实意识到了温标需要两个固定点。

他按照⾃⼰对罗默⽅法的理解制造了温度计，将⽔的沸点定为212°，0°则还是罗默的零点。

18世纪还出现了另外两种后来⼴为⼈知的温标——摄⽒温标或百分度温标，以及列⽒温标。

摄⽒温标是由安德斯·摄尔修斯设计并于1742年由瑞典皇家学院公布的，其中的两个固定点分别是⽔的沸点（0°）和⽔的凝固点（100°），后来瑞典⽣物学家林奈将此温标倒转过来，才有了今天我们所见到的摄⽒温度计。

测温的⽬的在于检测热的程度，但是究竟什么是热呢？这是⼀个16世纪和17世纪学者⼀直试图回答的问题。

⼤体上有两种主要的观点，⼀种认为热源于物体中不同部分的振动，另⼀种则认为热是“不可测的”流体。

⽽法国天⽂学家和哲学家⽪埃尔·伽桑狄还曾提出，是由于冷和热的粒⼦的存在，才导致了冷热现象的产⽣。

弗朗西斯·培根和罗伯特·胡克倾向于振动理论，然⽽最终被⼴泛接受的却是热作为“不可测量”的观念，也就是法国化学家拉⽡锡和贝尔托莱所称的“热质”（Caloric）理论。

如果说从前关于热本质的理论还主要建⽴在思辨基础之上的话，那么测温技术的发展便促使⼈们去从事定量研究，即以某种⽅式对热进⾏量度，不论结果表明其本质到底是什么。

18世纪时最主要的研究则来⾃苏格兰医⽣，化学家和物理学家约瑟夫·布莱克。

热学的发展历程分析

热学的发展历程分析热学的发展历程始于古代文明时期的实践经验和观察，随着时间的推移逐渐演变成今天的热力学和热物理学。

下面将分析热学的重要里程碑和发展过程。

古代文明时期，人们对热的概念有一定的认知，他们通过火的使用和金属工艺等实践经验，了解到热能的传导和利用。

然而，这种认识还停留在经验层面，缺乏科学的理论支持。

公元前4世纪，亚里士多德提出了理论物质的学说，将热与其他四种元素（水、土、气体和冷）联系起来。

他认为热是物体内部的元素之一，可以通过温度差进行传递。

尽管亚里士多德的学说在许多方面都是错误的，但他的贡献对热学的发展起到了重要的作用。

17世纪，将火力的利用从经验分析转向科学研究的时期到来。

实验家罗伯特·伯尔发现了气体体积与温度关系的规律，这个现象后来成为了皮亚泽定律。

这是热学发展的重要转折点，也为后来的研究提供了参考。

18世纪，约瑟夫·布蒂奇利和詹姆斯·瓦特等科学家开始研究热能的转化和传递。

他们发现了热能可以转化为机械能，并提出了机械功等于热量的原理，这奠定了热力学的基础。

19世纪初，卡尔·弗里德里希·高斯和约瑟夫·赫姆霍兹等科学家进一步发展了热力学的理论体系。

高斯提出了温度和熵的概念，并提出了热力学第一法则（能量守恒定律）和第二法则（熵增定律）。

赫姆霍兹则通过热动力学等研究，进一步发展了热力学的数学理论。

20世纪，热物理学的研究逐渐与其他学科相结合，为热能利用和环境保护等问题提供了有力的解决方案。

随着科学技术的进步，热力学的应用范围不断扩大，从发动机设计、化工工艺到空调制冷等领域都发挥着重要作用。

总结来说，热学的发展历程经历了从实验经验到科学理论的转变。

古代人通过实践获得了对热的认知，亚里士多德提出了热学的学说，18世纪科学家们开始研究热能转化和传递，19世纪建立了热力学的理论体系，20世纪热物理学的研究与其他学科相结合。

这些历史里程碑都为我们对热的认知和利用提供了重要的理论基础。

演变热学的发展与应用

演变热学的发展与应用热学作为物理学的一个重要分支，研究热与能量之间的转换关系，自诞生以来经历了漫长的发展过程，并在实践中得到广泛的应用。

本文将从演变的角度探讨热学的发展历程以及在不同领域中的应用。

一、热学的起源与初步发展热学的历史可以追溯到古希腊时期，早在公元前四世纪的亚里士多德时代，人们就开始对热现象进行探索。

亚里士多德提出了“热空气轻，冷空气重”的观点，并对热传导、膨胀等现象进行了基础性的研究。

古希腊热学的发展奠定了后来热学研究的基本思路。

随着科学方法的不断进步，热学的研究进入了新的阶段。

十七世纪，伽利略、托里拿和卡尔文等科学家对火的热现象进行了深入的研究，提出了热的本质是微观粒子运动的观点，为后来分子运动论的发展奠定了基础。

二、热学的发展与变革随着工业革命的来临，人们对热学的需求越来越迫切，热学的发展进入了一个新的阶段。

十九世纪初，法国物理学家拉瓦锡通过大量实验研究，发现了热交换的基本规律，提出了能量守恒定律，并建立了热力学的基本原理。

由于热学的重要性逐渐被认识到，热学的研究继续深入，涌现了一批杰出的科学家。

例如，开尔文和卡诺等人在热力学方面的研究成果为蒸汽机的发展提供了理论基础，推动了工业革命的进程。

同时，他们的工作也为热力学第二定律的建立奠定了基础，为热学的进一步发展提供了重要的理论支撑。

三、热学在能源领域的应用热学在能源领域的应用广泛而重要。

以火力发电为例，热学原理是其实现能量转换的基础。

当燃料燃烧时，释放出的热能被用来加热水蒸气，产生高温高压蒸汽，通过适当的装置，蒸汽转化为机械能，最终驱动发电机产生电能。

此外，太阳能热能利用也是热学在能源领域的重要应用之一。

通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，然后通过传导、对流或辐射的方式传递和储存热能，并应用于太阳能热水器、太阳能房屋供暖等领域，实现能源的可再生和清洁利用。

四、热学在环境保护中的应用热学在环境保护中也发挥着重要的作用。

例如，通过研究和控制工业废气的热传导、对流和辐射过程，可以实现废气的高效净化，减少对大气环境的污染。

传热学的发展与应用

传热学大作业传热学的发展与应用课程名称：院系：班级：姓名：学号：2013-05-04摘要：简要介绍传热学的重要性与发展，然后从导热、对流和热辐射三方面详细介绍了传热学的建立与发展历程。

概述传热学在生活生产中的应用，接着分别从传统工业与高新技术领域两方面介绍传热学的具体应用。

关键词：传热学发展应用正文能源是人类存在的基石，也是人类文明的动力。

热量是能源利用过程中最主要的物质，传热学则是研究因温度差异引起的热量传递过程的一门学科。

由此可见，传热学的发展关系到热量的利用，关系到能源的应用，传热学是人类文明中的伟大创造。

事实上，传热学现象在我们的生活中司空见惯，早在人类文明最开始的时候就学会烧火取暖，燃火做饭，燃煤锻造兵器等等，可见我们智慧非凡的祖先善于利用传热来服务生产生活。

但是关于传热问题，从来没有形成具体的理论体系，这是因为没有强有力的推动力的因素。

直到工业革命前后的那段时间，传热学的发展才渐渐形成较为完整的理论体系。

那是因为工业革命促进传热学研究的发展，反过来传热学的发展有大大推动工业生产的发展，二者相辅相成相互促进。

热量传递有三种方式，包括导热，对流，热辐射。

这三种传热方式的理论建立与发展经过了无数科学家的不断努力。

传热学的发展是一门跨行业跨专业的基础性交叉学科，它的发展依赖于数学、热力学、流体力学和量子力学以及测量技术的发展。

1798年伦福特钻炮筒大量发热的实验和1799年戴维两块冰块摩擦生热化为水的实验，确认热来源于物体本身内部的运动。

1804年毕渥根据实验提出每单位时间通过每单位面积的导热热量正比例于两侧表面温差，反比例于壁厚。

傅里叶利用数学工具，提出了求解场微分方程的分离变量法并将解表示成一系列任意函数的概念，发表了著名论著“热的解析理论”，奠定了导热理论的基础。

在傅里叶之后，雷曼、卡斯劳、耶格尔和亚科布等学者在于导热理论求解领域做出了巨大的贡献。

流体的不可压缩性，斯托克斯方程及改进方程，雷诺数，紊流层流等流体流动的理论的提出为对流换热奠定了基础。

热力学发展简史

热力学发展简史热力学是研究能量转化和传递规律的科学，它的发展历史可以追溯到18世纪末。

以下是热力学发展的简史。

1. 开始阶段热力学的起源可以追溯到热力学第一定律的提出。

1798年，法国物理学家拉瓦锡提出了能量守恒定律，即热力学第一定律。

这一定律表明，能量可以转化为不同形式，但总能量保持不变。

2. 第二定律的建立热力学第二定律是热力学的核心理论之一，它描述了能量转化的方向性。

19世纪初，卡诺和卡尔诺提出了热力学第二定律的原始版本，即卡诺循环。

他们认识到热量无法完全转化为有用的功，总是会有一部分热量被浪费掉。

这一发现奠定了热力学第二定律的基础。

3. 熵的概念引入熵是热力学中非常重要的概念，它描述了系统的无序程度。

熵的概念最早由德国物理学家克劳修斯在1850年代引入。

他将熵定义为系统的无序度，熵增原理表明在孤立系统中，熵总是增加的。

4. 统计热力学的发展19世纪末，统计热力学的发展为热力学提供了新的解释。

玻尔兹曼和吉布斯等科学家通过统计方法研究了大量微观粒子的行为，从而揭示了热力学规律的微观基础。

他们提出了统计热力学的理论，成功解释了熵的概念，并将热力学与统计物理学相结合。

5. 热力学的应用热力学的发展不仅仅停留在理论层面，还有广泛的应用。

热力学在工程领域中被广泛应用于能源转换、热力系统设计等方面。

例如，蒸汽机的发明和蒸汽轮机的应用都是基于热力学原理。

热力学也在化学、生物学等学科中发挥着重要作用。

6. 热力学的发展与进步随着科学技术的不断进步，热力学的研究也在不断深化。

现代热力学已经发展出了许多分支学科，如非平衡热力学、统计热力学等。

热力学的应用也越来越广泛，例如在能源转换、环境保护和材料科学等领域。

总结：热力学是一门研究能量转化和传递规律的科学，它的发展经历了多个阶段。

从热力学第一定律的提出到热力学第二定律的建立，再到熵的概念的引入和统计热力学的发展，热力学逐渐成为一个完整的理论体系。

热力学不仅在理论上有所突破，还在工程、化学、生物学等领域有广泛的应用。

热学知识点的历史演变

热学知识点的历史演变热学是物理学的重要分支之一，研究热能的性质、传递和转化等过程。

热学知识点的历史演变可以追溯到古希腊时期，随着科学的不断发展，人们对热学的认识也逐渐深化和完善。

本文将从古代到现代，介绍热学知识点的历史演变。

一、古代热学知识点的起源古希腊哲学家第阿那克西曼德认为，世界上最基本的物质是热。

他认为热是原始的物质，万物的起源。

古希腊物理学家狄摩克里特则提出了原子论，认为热是由微观粒子——原子的运动引起的。

这些古代哲学家和物理学家的观点为后世人们对热学的研究提供了基础。

二、近代热学知识点的建立17世纪，英国物理学家罗伯特·博义利通过一系列实验，提出了热是由物质的微观运动引起的观点。

他进一步发现了热的传递过程中存在的能量转化。

这一发现奠定了近代热学的基础。

18世纪，法国物理学家拉瓦锡提出了“一定量的热传导需要一定的时间和温度差”的热传导定律，进一步推动了热学知识点的发展。

三、热力学的确立与熵的概念19世纪初，法国物理学家卡诺提出了卡诺定理和卡诺循环，奠定了热力学的基础。

他的工作使热学知识点从简单的热传导和热转化扩展到了热力学系统的整体性质和热能转化效率的研究。

同时，德国物理学家克劳修斯首次提出了熵的概念，将热学系统的无序度量化，进一步完善了热学知识点。

四、热辐射和黑体辐射定律的发现19世纪末，德国物理学家麦克斯·普朗克提出了能量量子化的假设，解释了黑体辐射的分布规律，奠定了量子理论的基础。

这一发现开启了量子物理学的大门，也为热学知识点的发展提供了新的方向。

五、热力学的统计解释和微观基础20世纪初，奥地利物理学家卡尔·玻尔兹曼通过概率论和统计物理学的研究，将热力学规律用微观粒子的运动解释了起来。

他的工作为热学提供了微观基础，并建立了统计热力学的体系，进一步推动了热学知识点的发展。

六、现代热学的前沿研究随着科学技术的不断进步，现代热学的研究逐渐涵盖了更广泛的领域。

第1章-绪论__传热学(第四版)

流体被加热时：
q h(t w t f )
流体被冷却时：
（1-3）
q h(t f t w )
（1-4）
tf 式中， t及分别为壁面温度和流体温度， w ℃。
• 如果把温差（亦称温压）记为 t，并约定永远取正值，则牛顿冷却公式可表示为
q ht
Aht
单位
2 W/ 。 m K
一般地，就介质而言：水的对流换热比空气强烈；就换热方式而言：有相变的强于无相变的；
强制对流强于自然对流。
对流换热研究的基本任务：用理论分析或
实验的方法推出各种场合下表面换热导数的
关系式。
表面传热系数的数值范围
课前回顾：
传热学热量传递的速率方程热量传递的三种基本方式热传导：定义、特点、傅里叶定律热对流：定义、对流换热、特点、牛顿冷却定律
铜：
q q
tw1 tw2

300 100 375 1.5 106 W m2 0.05 36.4 300 100 1.46 105 W m2 0.05 300 100 2.32 9.28 103 W m2 0.05 300 100 9.68 102 W m2 0.05
热量传递中的三类问题
强化传热削弱传热
温度控制
日常生活中的例子
a 人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持22度，那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样？为什么？ b 夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。为什么？ c 北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温。如何解释其道理？越厚越好？
第1章绪论
1.1 传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用 1.4 传热学的发展史和研究方法

重庆大学_837传热学一_《传热学》(第一版)王厚华笔记_考研专业课..

第一章绪论§1 — 1 概述一、基本概念1 、传热学：传热学是研究热量传递规律的学科。

1)物体内只要存在温差，就有热量从物体的高温部分传向低温部分；2)物体之间存在温差时，热量就会自发的从高温物体传向低温物体。

由于自然界和生产技术中几乎均有温差存在，所以热量传递已成为自然界和生产技术中一种普遍现象。

2 、热量传递过程：根据物体温度与时间的关系，热量传递过程可分为两类：（ 1 ）稳态传热过程；（ 2 ）非稳态传热过程。

1）稳态传热过程（定常过程）：凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递过程均称稳态传热过程。

2）非稳态传热过程（非定常过程）：凡是物体中各点温度随时间的变化而变化的热传递过程均称非稳态传热过程。

各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递过程属稳态传热过程；而在启动、停机、工况改变时的传热过程则属非稳态传热过程。

二、讲授传热学的重要性及必要性1 、传热学是热工系列课程教学的主要内容之一，是热能动力专业必修的专业基础课。

是否能够熟练掌握课程的内容，直接影响到后续专业课的学习效果。

2 、传热学在生产技术领域中的应用十分广泛。

如：热能动力学、环境技术、材料学、微电子技术、航空航天技术存在着大量的传热学问题，而且起关键性作用。

随着大规模集成电路集成温度的不断提高，电子器件的冷却问题越显突出。

例如： 20 世纪 70 ～ 90 年代，集成电路芯片的功率从 10w/c ㎡～ 100w/c ㎡，产生的热量增大，若热量不能及时的散发出去（冷却），会使芯片温度升高，而影响电子器件的寿命及工作可靠性。

因此，电子器件有效散热是获得新产品的关键。

例如：航天飞机在重返地球时以当地音速的 15 ～ 20 倍的极高速度进入大气层，由于飞行器与空气的相对运动，在表面产生剧烈的摩擦加热现象，使气流局部温度达 5000 ～ 15000k ，为保证飞行器安全飞行，有效的冷却和隔热方法的研究是其关键的问题。

3 、传热学的发展和生产技术的进步具有相互依赖和相互促进的作用。

热学发展简史PPT课件

迈尔在1841年、1842年撰文发表了他的观点，在 1845年的论文中，更明确写道：“无不能生有，有不能变无。”
“在死的或活的自然界中，这个力（能）永远处于循环和转化之中。”
迈尔是将热学观点用于有机世界研究的第一人。恩格斯对迈尔的工作给予很高的评价。
19.02.2021
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亥姆霍兹
德国科学家，他认为，大自然是统一的，自然力(即能量)是守恒的。
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热力学第二定律的建立：在实际情况中，并不是所有满足热力学第一定律的过程都能实现，比如热不会自动地由低温传向高温，过程具有方向性。这就导致了热力学第二定律的出台。克劳修斯、开尔文、玻尔兹曼等科学家为此做了重要贡献。1917年，能斯特进一步提出“绝对零度是不可能达到的”热力学第三定律。
1785年，热机被应用于纺织。
1807年，热机被美国人富尔顿应用于轮船，1825年被用于火车和铁路。
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瓦特发明的蒸汽机
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3.量热学和热传导理论的建立
在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。
经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成。
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4.热本性说的争论
１）认为热是一种物质，即热质说。代表人物：伊壁鸠鲁、付里叶、卡
诺。
2）认为热是物体粒子的内部运动。代表人物：笛卡尔、胡克、罗蒙诺
索夫，伦福德。
他们认为：“尽管看不到，也不.2021
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二、热力学第一定律的建立

热学的发展历程分析

热学的发展历程分析热学是物理学的一个重要分支，研究热现象和热力学。

其发展历程可以追溯到古希腊时期，然而，在过去的几个世纪里，热学经历了许多重要的里程碑事件，逐渐形成了现代热学的框架和理论。

本文将对热学的发展历程进行分析。

热学的起源可以追溯到古希腊时期的自然哲学家。

他们通过观察和实验发现，当物体被加热时，会发生温度的变化以及热量的传递。

这些早期哲学家包括赫拉克利特、希波克拉底和亚里士多德，在他们的研究中提出了一些关于热的基本观念。

然而，直到17世纪，随着科学方法和实验技术的发展，热学才真正开始成为一个独立的学科。

伽利略是最早研究热学的科学家之一，他观察到物体被加热时体积会扩大，并提出了热膨胀的概念。

17世纪末，爱尔兰的物理学家波义耳进一步研究了热膨胀，并提出了“温度”这个概念。

18世纪是热学发展的重要里程碑时期。

约瑟夫·布莱兹帕斯首次量化了热量，提出了“热量守恒定律”，即热量不会被创造或销毁，只会从一个物体传递到另一个物体。

拉瓦锡在20世纪早期进一步发展了热学原理，提出了“无颂公设”和“热力学第一定律”。

同时，他也研究了热机和热机效率的理论，为蒸汽机和内燃机的发展提供了理论基础。

19世纪末至20世纪初，热学经历了两个重要的发展方向：统计热力学和热辐射。

玻尔兹曼和吉布斯的统计热力学奠定了热学分子动理论的基础，解释了气体的热力学性质和热平衡的微观基础。

此外，普朗克的量子理论对热辐射的研究也是热学发展的重要部分。

他发现，热辐射的能量与频率呈线性关系，并提出了能量子的概念。

随着科学技术的不断进步，热学的研究又有了新的发展。

20世纪中叶以来，熵的概念被引入热学中，为热力学第二定律的理解提供了基础。

热力学第二定律说明了热量自然地从高温物体流向低温物体的趋势，并提出了不可逆过程的概念。

这为热工学的发展奠定了基础，应用于工程和技术领域。

总的来说，热学的发展历程可以追溯到古希腊时期，经历了伽利略、波义耳、拉瓦锡、玻尔兹曼等科学家的贡献。

热学发展简史.doc

目录热学发展简史 (1)物理学发展札记——热学部分 (3)热学发展简史热学发展史实际上就是热力学和统计物理学的发展史，可以划分为四个时期。

第一个时期，实质上是热学的早期史，开始于17世纪末直到19世纪中叶，这个时期积累了大量的实验和观察事实。

关于热的本性展开了研究和争论，为热力学理论的建立作了准备，在19世纪前半叶出现的热机理论和热功相当原理已经包含了热力学的基本思想。

第二时期从19世纪中叶到19世纪70年代末。

这个时期发展了唯象热力学和分子运动论。

这些理论的诞生直接与热功相当原理有关。

热功相当原理奠定了热力学第一定律的基础。

它和卡诺理论结合，导致了热力学第二定律的形成。

热功相当原理跟微粒说(唯动说)结合则导致了分子运动论的建立。

而在这段时期内唯象热力学和分子运动论的发展还是彼此隔绝的。

第三时期内唯象热力学的概念和分子运动论的概念结合的结果，最终导致了统计热力学的产生。

它开始于19世纪70年代末波兹曼的经典工作，止于20世纪初。

这时出现了吉布斯在统计力学方面的基础工作。

从20世纪30年代起，热力学和统计物理学进入了第四个时期，这个时期内出现了量子统计物理学和非平衡态理论，形成了现代理论物理学最重要的一个部门。

·早期：钻木取火。

秦李冰父子利用岩石加热再骤冷会裂开的技术开凿都江堰。

·十七世纪：伽立略制造气体温度计。

·1662年：波以耳发现定温时，定量气体的压力与体积成反比。

·十八世纪：摄氏及华氏温标建立。

·1781年：查理发现气体在定压下体积会随温度改变。

·十九世纪：焦耳证明热是能量的另一种形式。

·十九世纪：热力学三大定律。

·十九世纪：气体动力论。

物理学发展札记——热学部分【我国古代的热学知识】对于冷和热的认识温度是热学中极为重要的一个概念，通常表示物体冷热的程度。

我国古代就已经认识到较冷的物体和较热的物体之间的区别，开始掌握了降温术和高温术。

传热学发展史

传热学发展史传热学这门学科的发展那可真是一部超级有趣的历史呢。

很早很早以前，人类就已经开始和传热现象打交道啦。

比如说，古人取暖的时候，围着火堆，那时候他们就知道火能散发热量，让自己暖和起来，这其实就是一种很原始的对传热的认识。

虽然他们不懂什么传热学的理论，但生活经验让他们知道靠近热源就会热乎。

在古代的建筑里也能发现传热学的影子。

那些厚厚的墙壁，一方面是为了防御，另一方面也是为了隔热呢。

冬天的时候，能把屋里的热气留住，夏天的时候，又能阻挡外面的热气进来。

就像咱们现在住的老房子，要是墙厚一点，就感觉冬暖夏凉，这都是古人智慧的体现。

后来啊，随着科学技术的慢慢发展，人们开始试着去理解传热背后的原理。

科学家们就像探险家一样，开始深入研究热到底是怎么传递的。

这时候就出现了一些伟大的先驱者。

牛顿提出了冷却定律，这就像是在传热学的黑暗中点亮了一盏小灯。

这个定律可是很重要的，它让人们对热传递的速度有了初步的认识。

就好比你把一杯热水放在那，你能大概知道它多久会凉下来，这就是牛顿冷却定律在起作用。

再到后来，傅立叶出场啦。

他的贡献那可不得了，傅立叶定律让人们对热传导有了更深刻的理解。

就好像给我们打开了一扇新的大门，让我们能走进传热学的世界，去探寻更多的奥秘。

到了近代，传热学的发展更是像火箭一样飞速前进。

随着工业革命的发展，各种各样的热交换设备出现了。

像蒸汽机的发展就离不开传热学的进步。

如果传热学不发展，蒸汽机的效率就提不高，那火车可能都跑不起来呢。

现在呀，传热学已经渗透到我们生活的方方面面了。

从家里的空调到汽车的发动机散热，再到大型的工业生产中的热交换过程。

比如说空调吧，它就是巧妙地利用了传热学的原理，把室内的热量搬运到室外，让我们能在炎热的夏天享受凉爽。

汽车发动机要是没有良好的散热系统，根据传热学原理来设计的话，那发动机很快就会因为过热而罢工啦。

而且在航天领域，传热学也至关重要。

在太空那种极端的环境下，航天器的散热和保温是大问题。

热学发展史精品

恩格斯说：“蒸汽机是一个真正的国际的发明，而这个事实又证明了一个巨大的历史性进步。”
内燃机
三、量热学的开始
18世纪初，欧洲的工业比较发达，许多生产部门如蒸汽机的研制和使用、化工、铸造都涉及到热量问题，但当时人们对温度和热量这两个基本概念还混淆不清，往往把温度看作热量，因而阻碍了热学的发展。
1777年，拉瓦锡和拉普拉斯
制造了冰筒量热器这种经典的量热装置，利用它测定了一系列物质的比热。
通过众多物理学家的不懈努力，在十八世纪八十年代，量热学的一系列基本概念 ― 温度、热量、热容量、潜热等都已确立。量热学从而成为了相对独立的一门学科，并发展达到了精确定量的水平。
三、热的传导
在量热学发展的同时，热的传导理论也得到了发展。法国数学家傅里叶（1768-1830）在 1822年出版的《热的解析理论》中研究了热流质在物体中的传播，给出了热传导的经验定律，建立了热传导方程:
蒸汽机从开始出现到最后完善经历了大约一百年，对社会生产和人类生活产生了巨大的影响。
1807年美国人富而顿（1765-1815）在纽约制造了第一艘客船“clermonf”号。
1814年英国煤矿工人斯蒂芬森（1781-1848）制造了第一台蒸气机车，1825年被应用于火车和铁路。英国成为当时世界工业最发达的国家，形成了第一次世界技术革命—蒸气时代。1842年法国、德国和意大利的资产阶级革命动摇了欧洲封建统治和农奴制度。
第二阶段： 19世纪中叶到19世纪70年代末
此阶段热力学的第一定律和第二定律已完全理论化。由于功热互换原理建立了热力学第一定律，由第一定律和卡诺理论的结合，导致热力学第二定律的成熟。另一方面，以牛頓力学为基础的气体动理论也开始发展，但这期人们并不了解热力学与气体动理论之间的关联。

热力学的发展历史

第二讲热学发展史第一节早期发展简述热是人类最早发现的一种自然力，是地球上一切生命的源泉。

—恩格斯一、温度的定义和热机的研制1、对温度的研究1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质，制成了温度计的雏形。

1702年，阿蒙顿制成空气温度计，但不准确。

1724年，荷兰工人华伦海特在他的论文中，建立了华氏温标，首先使用水银代替酒精。

1742年瑞典的摄尔修斯定义水的沸点为零度，冰的熔点为100度，后施勒默尔将两个固定点倒过来，建立了摄氏温标。

1779年，全世界有温标19种。

1854年，开尔文提出开氏温标，得到世界公认。

2、热机的发展“蒸汽机是一个真正的国际发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史进步。

”1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。

1705年，钮科门和科里制造了新蒸汽机，有一定实用价值，但用水冷却气缸，能量损失很大。

1769年，英国技工瓦特改进了钮科门机，加了冷凝器，使机器运作由断续变连续，从而蒸汽机的使用价值大大提高，导致了欧洲的工业革命。

1785年，热机被应用于纺织。

1807年，热机被美国人富尔顿应用于轮船，1825年被用于火车和铁路。

瓦特发明的蒸汽机3、量热学和热传导理论的建立在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。

经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成。

4、热本性说的争论１）认为热是一种物质，即热质说。

代表人物：伊壁鸠鲁、付里叶、卡诺。

2）认为热是物体粒子的内部运动。

代表人物：笛卡尔、胡克、罗蒙诺索夫，伦福德。

他们认为：“尽管看不到，也不能否定分子运动是存在的。

”罗蒙诺索夫（1711-1765）：俄国杰出的科学家，唯物主义哲学家，生于俄罗斯一个渔民家庭。

1735年在彼得堡科学院学习，1736年到德国留学，1745年任教授，科学院院士，继而任彼得堡大学校长，1755年创办莫斯科大学。

热学的发展——精选推荐

热学的发展热是什么?自古以来就有不同的看法。

十六世纪以后，热的本质的问题又引起了科学家和研究人员的注意。

"热"是一种运动?培根从摩擦生热等现象中得出"热是一种膨胀的、被约束的而在其斗争中作用于物体的较小粒子之上的运动"，这种看法影响了许多科学家。

波义耳看到铁钉被捶击后会生热，想到铁钉内部产生了强烈的运动，所以认为热是"物体各部分发生强烈而杂乱的运动"；笛卡尔把热看作是物质粒子的一种旋转运动。

胡克用显微镜观察了火花，认为热"并不是什么其他的东西，而是一个物体的各个部分的非常活跃和极其猛烈的运动。

"牛顿也指出物体的粒子"因运动而发热"。

洛克甚至还认识到"极度的冷是不可觉察的粒子的运动的停止"。

俄国学者罗蒙诺索夫在十八世纪四十年代提出了两篇关于物理学的论文，第一篇是关于热力学基础的，题为《关于热和冷的原因的思索》(1746)；第二篇是关于分子运动论的，题为《试论空气的弹力》(1748)。

在这两篇论文中，罗蒙诺索夫提出了如下的见解："热的充分根源在于运动"，即热是物质的运动，运动着的是物体内那些为肉眼所看不见的细小微粒；微粒本身是球状的，因为只有这样，固体变热时才能保持它的外形；热量从高温物体传给低温物体的原因，是由于高温物体中的微粒把运动传给低温物体中的微粒造成的，而且给出的运动的量与接受的运动量相等，一物体使另一物体变热时，它自身便会变冷，这就肯定了运动守恒在热现象中的正确性；气体分子的运动呈现一种"混乱交错"的状态，是杂乱无规则的。

"热"是一种物质?但总的说来，热是运动的观点尚缺乏足够的实验根据，所以还不能形成为科学理论。

随着古希腊原子论思想的复兴，热是某种特殊的物质实体的观点也得到流传。

法国科学家和哲学家伽桑狄认为，运动着的原子是构成万物的最原始的、不可再分的世界要素，同样，热和冷也都是由特殊的"热原子"和"冷原子"引起的。

小论传热学发展史