熱量傳遞的三種基本方式

一、導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）

基本概念 ：

    物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞稱導(dǎo)熱。

    如：固體與固體之間及固體內(nèi)部的熱量傳遞。

從微觀角度分析氣體、液體、導(dǎo)電固體與非金屬固體的導(dǎo)熱機(jī)理。

（ 1 ）氣體中：導(dǎo)熱是氣體分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞的結(jié)果，溫度升高，動(dòng)能增大，不同能量水平的分子相互碰撞，使熱能從高溫傳到低溫處。

（ 2 ）導(dǎo)電固體：其中有許多自由電子，它們?cè)诰Ц裰g像氣體分子那樣運(yùn)動(dòng)。自由電子的運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)電固體的導(dǎo)熱中起主導(dǎo)作用。

（ 3 ）非導(dǎo)電固體：導(dǎo)熱是通過(guò)晶格結(jié)構(gòu)的振動(dòng)所產(chǎn)生的彈性波來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即原子、分子在其平衡位置附近的振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（ 4 ）液體的導(dǎo)熱機(jī)理：存在兩種不同的觀點(diǎn)：第一種觀點(diǎn)類似于氣體，只是復(fù)雜些，因液體分子的間距較近，分子間的作用力對(duì)碰撞的影響比氣體大；第二種觀點(diǎn)類似于非導(dǎo)電固體，主要依靠彈性波（晶格的振動(dòng)，原子、分子在其平衡位置附近的振動(dòng)產(chǎn)生的）的作用。

    說(shuō)明：只研究導(dǎo)熱現(xiàn)象的宏觀規(guī)律。

二、對(duì)流

1、基本概念 ：

1) 對(duì)流：是指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，從而使流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過(guò)程。
    對(duì)流僅發(fā)生在流體中，對(duì)流的同時(shí)必伴隨有導(dǎo)熱現(xiàn)象。

2) 對(duì)流換熱：流體流過(guò)一個(gè)物體表面時(shí)的熱量傳遞過(guò)程，稱為對(duì)流換熱。

2 、對(duì)流換熱的分類

    根據(jù)對(duì)流換熱時(shí)是否發(fā)生相變分：有相變的對(duì)流換熱和無(wú)相變的對(duì)流換熱。根據(jù)引起流動(dòng)的原因分：自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。

1 ）自然對(duì)流：由于流體冷熱各部分的密度不同而引起流體的流動(dòng)。
    如：暖氣片表面附近受熱空氣的向上流動(dòng)。
2 ）強(qiáng)制對(duì)流：流體的流動(dòng)是由于水泵、風(fēng)機(jī)或其他壓差作用所造成的。
3 ）沸騰換熱及凝結(jié)換熱：
    液體在熱表面上沸騰及蒸汽在冷表面上凝結(jié)的對(duì)流換熱，稱為沸騰換熱及凝結(jié)換熱（相變對(duì)流沸騰）。

三、熱輻射

基本概念

1 ）輻射和熱輻射

    物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式稱為輻射。因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱為熱輻射。

2 ）輻射換熱

    輻射與吸收過(guò)程的綜合作用造成了以輻射方式進(jìn)行的物體間的熱量傳遞稱輻射換熱。
    自然界中的物體都在不停的向空間發(fā)出熱輻射，同時(shí)又不斷的吸收其他物體發(fā)出的輻射熱。
    說(shuō)明：輻射換熱是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，當(dāng)物體與周圍環(huán)境溫度處于熱平衡時(shí)，輻射換熱量為零，但輻射與吸收過(guò)程仍在不停的進(jìn)行，只是輻射熱與吸收熱相等。

3 ）導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射的評(píng)述

① 導(dǎo)熱、對(duì)流兩種熱量傳遞方式，只在有物質(zhì)存在的條件下，才能實(shí)現(xiàn)，而熱輻射不需中間介質(zhì)，可以在真空中傳遞，而且在真空中輻射能的傳遞最有效。

② 在輻射換熱過(guò)程中，不僅有能量的轉(zhuǎn)換，而且伴隨有能量形式的轉(zhuǎn)化。
    在輻射時(shí)，輻射體內(nèi)熱能 → 輻射能；在吸收時(shí)，輻射能 → 受射體內(nèi)熱能，因此，輻射換熱過(guò)程是一種能量互變過(guò)程。

③ 輻射換熱是一種雙向熱流同時(shí)存在的換熱過(guò)程，即不僅高溫物體向低溫物體輻射熱能，而且低溫物體向高溫物體輻射熱能，

④ 輻射換熱不需要中間介質(zhì)，在真空中即可進(jìn)行，而且在真空中輻射能的傳遞最有效。因此，又稱其為非接觸性傳熱。

⑤ 熱輻射現(xiàn)象仍是微觀粒子性態(tài)的一種宏觀表象。

⑥ 物體的輻射能力與其溫度性質(zhì)有關(guān)。這是熱輻射區(qū)別于導(dǎo)熱，對(duì)流的基本特點(diǎn)。

   

[ 本帖最后由 chenshi 于 2007-1-10 12:27 編輯 ]

不知道樓主有沒有關(guān)于一些熱量傳遞的定量關(guān)系的資料？謝謝提供！:P

比較祥細(xì)，對(duì)于補(bǔ)入此門的同學(xué)比較有指導(dǎo)意義:P

重溫了高中物理，還是比較有意義的！！

對(duì)一些概念性的東西，理解的更深入了！！

結(jié)合熱工檢測(cè)是有幫助的，特別是一些恒溫設(shè)備！！