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    什么是熱傳遞?熱傳遞的方式和特點介紹
    發布:諾豐電子 時間:2020-12-17 10:22:49 點擊數:4854
    熱傳遞(或稱傳熱)是物理學上的一個物理現象,是指由于溫度差引起的熱能傳遞現象。熱傳遞中用熱量度量物體內能的改變。熱傳遞是由于大量分子、原子等相互碰撞后產生的熱量,再從物體內部熱量高的部分向物體熱量低的部分傳遞的一個過程。在自然界只要是物體之間或者同一個物體的不同部位之間只要存在溫度差,就會有熱傳遞的現象發生,一直持續到物體之間的溫度相同為止,所以熱傳遞是一種普遍存在的現象。

    熱傳遞主要存在三種基本形式:熱傳導、熱輻射和熱對流。只要在物體內部或物體間有溫度差存在,熱能就必然以熱傳導、熱輻射及熱對流三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。

    一、熱傳導
    熱傳導是具有靠物體內部的溫度差或兩個不同物體直接接觸,在不產生相對運動的情況下,只是依靠物體內部微粒的熱運動傳遞熱量的一種方式。

    熱傳導(又稱為導熱)是指當不同物體之間或同一物體內部存在溫度差時,就會通過物體內部分子、原子和電子的微觀振動、位移和相互碰撞而發生能量傳遞現象。

    不同相態的物質內部導熱的機理不盡相同。氣體內部的導熱主要是其內部分子做不規則熱運動是相互碰撞的結果;非導電固體中,在其晶格結構的平衡位置附近振動,將能量傳遞給相鄰分子,實現導熱;而金屬固體的導熱是憑借自由電子在晶格結構之間的運動完成的。

    熱傳導是固體熱傳遞的主要方式。在氣體或液體等流體中,熱的傳導過程往往和對流同時發生。
    熱傳導原理示意圖
    二、熱輻射
    熱輻射是物體通過電磁波傳遞能量的過程,由于熱的原因,物體的內能轉化為電磁波的能量而進行的輻射過程。

    一切溫度高于絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度越高,輻射出的總能量就越大。熱輻射的光譜是連續譜,波長覆蓋范圍理論上可從0直至無窮大,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。

    物體向外輻射能量的同時,還吸收從其他物體輻射來的能量。如果物體輻射出去的能量恰好等于在同一時間內所吸收的能量,則輻射過程達到平衡,稱為平衡輻射,此時物體具有固定的溫度。

    熱輻射能把熱能以光速穿過真空,從一個物體傳給另一個物體。任何物體只要溫度高于絕對零度,就能輻射電磁波,被物體吸收而變成熱能,稱為熱射線。電磁波的傳播不需要任何媒質,熱輻射是真空中唯一的熱傳遞方式。

    三、熱對流
    熱對流是物體中的流體在溫度不同的各部位之間,利用熱脹冷縮和位移時所引起的熱量這兩個性質而傳遞熱量的。

    由于流體間各部分是相互接觸的,除了流體的整體運動所帶來的熱對流之外,還伴隨著由于流體的微觀粒子運動造成的熱傳導。

    對流傳熱系數代表對流傳熱能力。影響對流傳熱系數的主要因素有:引起流動的原因、流動狀況、流體性質、傳熱面性質等。對流傳熱系數可由理論推導、因次分析、實驗等方法獲得
          

    熱傳導是固體熱傳遞的主要方式,在氣體和液體中,熱傳導往往與熱對流同時進行。熱對流是靠液體或氣體的流動,使內能從溫度高部分傳至溫度低部分的過程。熱對流是液體和氣體熱傳遞的主要方式,氣體的對流比液體明顯。熱輻射是物體不依靠介質,直接將能量發射出來,傳給其他物體的過程,熱輻射是遠距離傳遞能量的主要方式。

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    本文標簽: 熱傳遞  熱傳導  熱輻射  熱對流  


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