传热简介:传热如何?

什么是热量?传热是如何进行的?热量从一个身体传递到另一个身体时,对物质有什么影响?这里'您需要知道的内容:

传热定义

传热是一种物质的内部能量转移到另一种物质的过程。热力学是传热的研究及其产生的变化。对传热的理解对于分析热力学过程至关重要,例如在热能和水泵中发生的热力学过程。

传热形式

在动力学理论下,物质的内能是由单个原子或分子的运动产生的。热能是将这种能量从一个身体或系统转移到另一个身体或系统的能量形式。这种传热可以通过多种方式进行:

  • 传导是指热量通过流过材料的热流流过加热的固体。当加热炉灶燃烧器元件或金属棒时,可以观察到传导,从红热到白热。
  • 对流是加热的颗粒将热量传递到另一种物质,如在沸水中烹饪东西。
  • 辐射是指热量通过电磁波传递时,例如来自太阳。辐射可以通过空空间传递热量,而另外两种方法需要某种形式的物质接触才能传递热量。

为了使两种物质相互影响,它们必须彼此处于热接触。如果您在打开烤箱的同时打开烤箱并在其前面几英尺处站立,您将与烤箱热接触,并可以感觉到它传递给您的热量(通过空气对流)。

通常,当然,当你离开几英尺远时,你不会感觉到烤箱里的热量,这是因为烤箱has绝热以保持热量在其内部,从而防止与烤箱外部热接触。这当然并不完美,所以如果你站在附近,你会感觉到烤箱里有一些热量。

热平衡是指两个热接触的物品不再在它们之间传递热量。

传热效果

传热的基本效果是一种物质的颗粒与另一种物质的颗粒碰撞。能量较高的物质通常会失去内部能量(即"冷却"),而能量较低的物质会获得内部能量(即"加热")。

在我们的日常生活中,这种最明显的影响是相变,其中物质从一种物质状态变为另一种物质状态,例如在吸收热量时从固体冰融化为液体。水比冰中含有更多的内部能量(即水分子移动得更快)。

此外,许多物质在获得和失去内部能量时经历热膨胀热收缩。水(和其他液体)经常在冻结时膨胀,任何在冷冻机中喝了一杯饮料太久的人都发现了。

热容量

物体的热容量有助于定义物体's温度如何响应吸收或传递热量。热容量定义为热量的变化除以温度的变化。

热力学定律

传热是由一些基本原理指导的,这些基本原理被称为热力学定律,它定义了传热如何与系统完成的工作相关,并对系统可能实现的目标提出了一些限制。

由Anne-Marie Helmenstine编辑,博士。

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