热量传递的主要三种基本方式
热量传递是一种复杂的现象,热量的传递有导热,对流换热及辐射换热三种方式。生产和生活中所遇到的热量传递现象往往是这三种基本方式的不同主次的组合。
热量传递的主要三种基本方式
热量传递有三种基本方式,分别为热传导(Heat conduction)、热对流(Heat convection)、热辐射(Thermal radiation)。
热传导:
是介质内无宏观运动时的传热现象。热传导在固体、液体和气体中均可发生,但严格而言,只有在固体中才是纯粹的热传导,而流体即使处于静止状态,其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流,因此在流体中热对流和热传导同时发生。
主要特点:是固体中热量传递的主要方式,在液体或气体中往往与对流传热同时进行。
重点掌握:各种物体都能够传热,但是不同物质的热传导性能不同。容易传热的物体叫做热的良导体,不容易传热的物体叫做热的不良导体,金属都是热的良导体,瓷、木头和竹子、皮革、水都是不良导体。液体,除了水银外,都不善于导热,气体比液体更不善于导热。
热对流:
热对流是指在气体或液体中进行热量传递的方式,并且分为强制对流和自然对流两种。
比如一碗热汤,我们把手放在汤的上方,手能感受到热量,这就是空气的自然对流。
比如空调制热,空调内部有风机,把热量强制性的吹出来,这就是空气的强制对流。
比如一杯冷水和一杯热水同时倒进一个大杯子里,冷水和热水的混合就是液体的自然对流。
如果把这两杯水连通,中间加了个循环泵,有了外力的作用,那就是液体的强制对流。比如燃气壁挂炉供暖,壁挂炉和地暖管之间、壁挂炉和暖气片之间的热水都有循环泵强制循环,都属于液体的强制对流。
热辐射:
定义:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫作热辐射。
特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。室温时,热辐射的主要成分是波长较长的电磁波,不能引起人的视觉。当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。
关于热辐射,我们强调三点,一是这里所说的任何温度,是指的我们目前宇宙中温度的定义,也就是说自然界中的一切物体目前来看都是在绝对温度零度(约-273.15摄氏度)以上。二是热辐射以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量,说白了,热辐射就是一种能量传播的方式。三是很明显,热辐射强度不光与温度有关系,也与材料有关系。
小心热辐射:
1. 最重要的是保持充足的水分摄入。高温天气下,人体容易失水,因此务必多喝水,并避免喝含咖啡因和酒精的饮料。
2. 减少户外活动时间,尤其是在高温中午时段。尽量选择清晨或黄昏时段进行户外运动,并穿着透气、宽松和轻便的衣物。
3. 使用遮阳伞、太阳帽和太阳镜等物品,尽量避免阳光直射。
4. 居住环境的调整也很重要。保持室内通风,使用遮阳窗帘和防晒涂料,或者安装隔热窗户,减少室内的热辐射。
5. 在室内的工作场所或者学习环境中,使用空调或者风扇等设备降低室内温度。
6. 注意饮食的健康均衡。适当增加水果和蔬菜的摄入,以补充身体所需的维生素。
热量传递与什么有关?
1. 温度差:热量通常从高温物体或区域向低温物体或区域传播。温度差越大,热量传播速度越快。
2. 导热性能:材料的导热性能影响了热量的传播速度。导热性能好的材料能更快地传递热量,而导热性能差的材料传热较慢。金属材料通常具有较高的导热性能,而绝缘材料通常导热性能较差。
3. 物质的热容量:物质的热容量是指单位质量的物质在温度变化时吸收或释放的热量量。具有较大热容量的物质能够吸收更多的热量而温度上升较慢,反之亦然。
4. 距离:热量传播速度与热源与接收者之间的距离有关。通常情况下,热传导是在物质内部通过分子之间的碰撞传播,并且热量在距离上逐渐减弱。
5. 对流和辐射:除了传导,热量还可以通过对流和辐射传播。对流是指通过流体(如气体或液体)的循环流动来传递热量。辐射是指通过电磁辐射的方式传递热量,而不需要介质传递。