什么叫热传递的三种方式?
传热的三种方式:
热的传递是由于物体内部或物体之间的温度差引起的。若无外功输入,根据热力学第二定律,热量总是自动地从温度高的地方传递至温度较低的地方。
热能的传递有三种基本方式:热传导、热对流、热辐射,下面分别介绍这三种传热方式
(一)热传导
物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子,原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递成为热传导。
热传导的基本计算公式是傅立叶定律:在单位时间内热传导方式传递的热量与垂直于热流的截面积成正比,与温度梯度成正比,负号表示导热方向与温度梯度方向相反。
其中Q表示热流率,单位为W; dT/dx为温度梯度,单位为°C/m ;A为导热面积,单位为m2;
λ为材料的导热系数,又称热导率,单位为W/(m°C) ,也可以为W/(mK) 。
热导率是材料的固有的物理特性,代表材料的导热能力,导热系数越大,说明材料的导热性能越好。
(二)热对流
热对流是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷,热流体相互掺混导致的热量传递过程。热对流仅发生在流体中,由于流体中的分子同时也会进行不规则的热运动,因此,热对流总是伴随着热传导现象。
工程上比较常见的情况上,流体流过一个物体并与其表面间产生热量传递过程,这种现象称为对流传热过程。
对流传热分为两种类型:自然对流和强制对流。
自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同导致流动,如暖气片附近的空气受热向上流动
强迫对流是由于流体由于压差导致的流动。如冷却水路由水泵驱动流动,而不是密度差。
热对流的基本计算公式是牛顿冷却公式:
其中,Q,A 与傅立叶公式中的Q,A代表的含义一致,分别为热流率与面积
ts与tf分别代表固体表面温度和流体温度;
h为对流换热系数,表示单位温差作用下通过单位面积的热流率,单位为W/m2°C,对流换热系数越大,传热越剧烈
对流换热系数与传热过程中的许多因素有关。如,物体的物性,换热表面的形状、大小相对位置,而且还与流体的流速有关。在对流分析中,通常需要使用理论分析或是实验方法来推算出物体表面的对流换热系数。
(三)热辐射
物体通过电磁波来传递能量的方式成为辐射。物体会因各种原因发出辐射,其中因热而发出的辐射能现象称为热辐射。
辐射与前两种热量传递方式不同的是,前两种都需要有物质存在,而辐射可以在真空中传递能量,甚至在真空中的传递***效。
物体辐射热流率可根据波尔茨曼定律经验公式来计算:
其中,A为辐射表面积,单位为m2 ;
ε 为物体的发射率,又称黑度,其值总小于1,它与物体的种类和表面状态有关;
σ为斯忒藩-玻尔兹曼常量,又称黑体辐射常数,它是一个自然常数,值为5.67x10-8W/m2*k4
φ为物体自身向外辐射的热流率,而不是辐射换热的能量
工程上通常考虑两个或两个以上物体之间的辐射,系统中每个物体都同时辐射并吸收热量。他们之间的净热量传递用斯蒂芬-玻尔兹曼方程来计算:
其中,Q为热流率 ;ε1为物体的黑度;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数;
A1为辐射面1的面积,F12为辐射面1到辐射面2的形状系数;
T1为辐射面1的绝对温度,T2为辐射面2的绝对温度
由上式可以看出包含热辐射的热分析是高度非线性的。
热传递有哪三种方式?
热传递主要存在三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。
热传递是物理学上的一个物理现象,是由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。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,热能就必然以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。对于固体热源,当它同周围媒质温度差不很大时(约50°C以下),热源向周围媒质传递的热量可由牛顿冷却定律来计算。
扩展资料:
热传递的热辐射应用:热辐射成像系统。
1、THEMIS。
THEMIS包括两个相互独立的多光谱成像子系统:10波段热红外成像子系统(IR),和5波段可视成像子系统(VIS)。
2、热辐射图像的分辨率。
热红外成像子系统(IR)的分辨率能达到100米/像素;可视成像子系统(VIS)的分辨率能达到19米/像素。
3、热辐射成像系统使用的波段。
热红外成像子系统(IR)的波段集中在6.78微米、6.78微米、7.93微米、8.56微米、9.35微米,10.21微米、11.04微米、11.79微米、12.57微米和14.88微米。
可视成像子系统(VIS)的波段集中在0.425微米、0.540微米、0.654微米、0.749微米和0.860微米。
4、14.88微米波段的图像。
在14.88微米波段上,红外线不能穿透火星大气层,所以热辐射成像系统看不到火星表面的样子。
5、热辐射成像系统捕捉到水或冰。
无论是水还是冰,其辐射光谱在热辐射成像系统所用的红外波段内都可以被很好的吸收。
6、热辐射成像系统有透视眼。
热辐射成像系统能够穿透少量的大气尘埃,但是火星表面的灰尘,哪怕是薄薄的一层,也会使其覆盖物质散发的的热红外光谱信号衰减。日间的导热性能够使其穿透几厘米厚的灰尘,但是结果只能升高或降低表面灰尘的温度。
参考资料来源:百度百科-热传递
中国网-热辐射成像系统(THEMIS)常见问题解答
热传递的三种方式是什么
热传递主要存在三种基本方式:热传导、热辐射和热对流。每种方式具体是怎样发生热传递的呢?一起来看吧。
一、热传递的三种方式
1、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。
热传导是由于大量分子、原子等相互碰撞,使物体的内能从温度较高部分传至较低部分的过程。热传导是固体热传递的主要方式,在气体和液体中,热传导往往与对流同时进行。
各种物质热传导的性能不同,金属较好,玻璃、羽毛、毛皮等很差。
2、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,如太阳能就是以热辐射的形式,经过宇宙空间传给地球的。
热辐射的重要规律有4个:基尔霍夫辐射定律、普朗克辐射分布定律、斯蒂藩-玻耳兹曼定律、维恩位移定律。这4个定律,统称为热辐射定律。
3、对流是靠液体或气体的流动,使内能从温度较高部分传至较低部分的过程。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。
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。
二、热传递的条件和实质
1、热传递发生的条件:两个物体要有温度差。
2、热传递的实质:内能从温度高的物体传递到温度低的物体。
热传递的方式有哪三种
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,热能就必然以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。对于固体热源,当它同周围媒质温度差不很大时(约50°C以下),热源向周围媒质传递的热量可由牛顿冷却定律来计算。
扩展资料:
一、热传导
热传导(thermal conduction)是介质内无宏观运动时的传热现象,其在固体、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,在流体中热对流与热传导同时发生。
二、热辐射
热辐射,物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度愈高,辐射出的总能量就愈大,短波成分也愈多。
热辐射的光谱是连续谱,波长覆盖范围理论上可从0直至∞,一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质,所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。
三、热对流
热对流是热传递的重要形式,它是影响火灾发展的主要因素:
1、高温热气流能加热在它流经途中的可燃物,引起新的燃烧。
2、热气流能够往任何方向传递热量,特别是向上传播,能引起上层楼板、天花板燃烧。
3、通过通风口进行热对流,使新鲜空气不断流进燃烧区, 供应持续燃烧。
参考资料来源:百度百科-热传递
热的传递有几种方式
三种热传递方式:
1、辐射:物体之间利用放射和吸收彼此的红外线,而不必有任何介质,就可以达成温度平衡。
2、传导:物体之间直接接触,热能直接以原子振动,由高温处传递到低温处。
3、对流:物体之间以流体为介质,利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性,传递热能。
热传递简介:
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。
热传递的方式主要有哪三种
三种热传递方式:
1、辐射:物体之间利用放射和吸收彼此的红外线,而不必有任何介质,就可以达成温度平衡。
2、传导:物体之间直接接触,热能直接以原子振动,由高温处传递到低温处。
3、对流:物体之间以流体为介质,利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性,传递热能。
对热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现的。在实际的热传递过程中,这三种方式往往不是单独进行的。热传导是由于大量分子、原子等相互碰撞,使物体的内能从温度较高部分传至较低部分的过程。
热传导是固体热传递的主要方式,在气体和液体中,热传导往往与对流同时进行。各种物质热传导的性能不同,金属较好,玻璃、羽毛、毛皮等很差。热对流是靠液体或气体的流动,使内能从温度较高部分传至较低部分的过程。
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,如太阳能就是以热辐射的形式,经过宇宙空间传给地球的。
液体和气体的传热方式,通过流动使热量均匀传播到整体的每个部分。辐射:所有物体都有的传热方式,以看见光、微波等向外传递热量。
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