传热:传导,对流和辐射

什么是传热?

传热是物理物体之间的热能交换。

热自然会从较热的物体流向较冷的物体(热力学第二定律)

•当所有涉及的物体及其环境达到相同的温度时,就会发生热平衡。

•基本上有三种方式可以传递热量:传导对流;&辐射

传导

传导是固体内部或相互接触的固体之间传热的主要方法。

•物体较热部分的分子比较冷部分的分子振动得更快。运动较快的分子将部分能量转移到运动较慢的邻近分子,即通过物体传递热量

•当进入物体一侧的热量被从另一侧发出的热量平衡时,就达到了“稳态”。在整个过程中,物体的热量保持不变。

•金属是高导电性的,而气体不是。


对流

•液体和气体都是液体。


对流用于温暖空间的典型例子


•对流是热分子通过电流从热的地方移动到冷的地方。

-当分子在流体中被加热时,它们振动得更快。

-高温流体分子会扩大它们所占据的空间。

-与较冷的空间相比,加热空间的密度更小

-被加热的、密度较低的流体上升,取代密度较高的、温度较低的流体,而密度较高的、温度较低的流体又下沉到温度较高的区域。

-加热和冷却液体或气体的反复上升和下降形成对流。

-通过加热固体液体容器的一侧,对流可以将热量传递到另一侧;或者两个固体之间夹着流体的热量。

辐射



电磁辐射与电磁波谱(由《天文学新闻》提供)

•所有物体都会吸收和发射热辐射(也就是红外电磁辐射)。

•热能是通过波传递的,而不是粒子。

•地球通过太阳的热辐射加热。


太阳能辐射采暖混凝土地板

•热辐射是物质中原子和分子随机运动的结果。由于这些原子和分子是由带电粒子(质子和电子)组成的,它们的运动引起电磁辐射的发射,电磁辐射将能量从身体表面带走。

•热辐射被下列因素很好地吸收:

-水、水蒸气、玻璃、木材、砖、石头、混凝土、沥青、铜、

•热辐射通过以下方式很好地反射:

- - - - - -铝箔

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