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什么是热传递?热传递的方式和特点介绍
发布:诺丰电子 时间:2020-12-17 10:22:49 点击数:1778
热传递(或称传热)是物理学上的一个物理现象,是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量度量物体内能的改变。热传递是由于大量分子、原子等相互碰撞后产生的热量,再从物体内部热量高的部分向物体热量低的部分传递的一个过程。在自然界只要是物体之间或者同一个物体的不同部位之间只要存在温度差,就会有热传递的现象发生,一直持续到物体之间的温度相同为止,所以热传递是一种普遍存在的现象。

热传递主要存在三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。只要在物体内部或物体间有温度差存在,热能就必然以热传导、热辐射及热对流三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。

一、热传导
热传导是具有靠物体内部的温度差或两个不同物体直接接触,在不产生相对运动的情况下,只是依靠物体内部微粒的热运动传递热量的一种方式。

热传导(又称为导热)是指当不同物体之间或同一物体内部存在温度差时,就会通过物体内部分子、原子和电子的微观振动、位移和相互碰撞而发生能量传递现象。

不同相态的物质内部导热的机理不尽相同。气体内部的导热主要是其内部分子做不规则热运动是相互碰撞的结果;非导电固体中,在其晶格结构的平衡位置附近振动,将能量传递给相邻分子,实现导热;而金属固体的导热是凭借自由电子在晶格结构之间的运动完成的。

热传导是固体热传递的主要方式。在气体或液体等流体中,热的传导过程往往和对流同时发生。
热传导原理示意图
二、热辐射
热辐射是物体通过电磁波传递能量的过程,由于热的原因,物体的内能转化为电磁波的能量而进行的辐射过程。

一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度越高,辐射出的总能量就越大。热辐射的光谱是连续谱,波长覆盖范围理论上可从0直至无穷大,一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。

物体向外辐射能量的同时,还吸收从其他物体辐射来的能量。如果物体辐射出去的能量恰好等于在同一时间内所吸收的能量,则辐射过程达到平衡,称为平衡辐射,此时物体具有固定的温度。

热辐射能把热能以光速穿过真空,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,被物体吸收而变成热能,称为热射线。电磁波的传播不需要任何媒质,热辐射是真空中唯一的热传递方式。

三、热对流
热对流是物体中的流体在温度不同的各部位之间,利用热胀冷缩和位移时所引起的热量这两个性质而传递热量的。

由于流体间各部分是相互接触的,除了流体的整体运动所带来的热对流之外,还伴随着由于流体的微观粒子运动造成的热传导。

对流传热系数代表对流传热能力。影响对流传热系数的主要因素有:引起流动的原因、流动状况、流体性质、传热面性质等。对流传热系数可由理论推导、因次分析、实验等方法获得
      

热传导是固体热传递的主要方式,在气体和液体中,热传导往往与热对流同时进行。热对流是靠液体或气体的流动,使内能从温度高部分传至温度低部分的过程。热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。

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本文标签: 热传递  热传导  热辐射  热对流  


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