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熱傳遞
鎖定
- 中文名
- 熱傳遞
- 外文名
- heat transfer
- 特 徵
- 在不做功情況下,熱量進行轉移。
- 傳遞方式
- 熱傳導、熱對流和熱輻射
- 量 度
- 熱量單位是焦耳,符號J
- 複雜性
- 三種傳熱方式常常同時並存
- 傳遞方向
- 高温到低温
- 傳遞極限
- 温度相等
- 傳遞推動力
- 温度差
熱傳遞熱傳導
熱傳導(又稱為導熱)是指當不同物體之間或同一物體內部存在温度差時,就會通過物體內部分子、原子和電子的微觀振動、位移和相互碰撞而發生能量傳遞現象。不同相態的物質內部導熱的機理不盡相同。氣體內部的導熱主要是其內部分子做不規則熱運動是相互碰撞的結果;非導電固體中,在其晶格結構的平衡位置附近振動,將能量傳遞給相鄰分子,實現導熱;而金屬固體的導熱是憑藉自由電子在晶格結構之間的運動完成的。
熱傳導是固體熱傳遞的主要方式。在氣體或液體等流體中,熱的傳導過程往往和對流同時發生。
物體的熱導率與材料的組成、結構、温度、濕度、壓強及聚集狀態等許多因素有關。一般説來:金屬的熱導率最大,非金屬次之,液體的較小,而氣體的最小;固體金屬材料熱導率與温度反比,固體非金屬材料與温度成正比;金屬液體的熱導率很大,而非金屬液體的熱導率較小;氣體的熱導率隨温度升高而增大。各種物質的導熱係數通常用實驗方法測定
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熱傳遞熱輻射
熱輻射,物體由於具有温度而輻射電磁波的現象,稱為熱輻射。一切温度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,温度愈高,輻射出的總能量就愈大。熱輻射的光譜是連續譜,波長覆蓋範圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。
温度較低時,主要以不可見的紅外光進行輻射,當温度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的温度在500℃以上至800℃時,熱輻射中最強的波長成分在可見光區.
輻射源表面在單位時間內、單位面積上所發射(或吸收)的能量同該表面的性質及温度有關 ,表面越黑暗越粗糙,發射(吸收)能量的能力就越強。任何物體都以電磁波的形式向周圍環境輻射能量。輻射電磁波在其傳播路上遇到物體時,將激勵組成該物體的微觀粒子的熱運動,使物體加熱升温。
熱輻射能把熱能以光速穿過真空,從一個物體傳給另一個物體。任何物體只要温度高於絕對零度,就能輻射電磁波,被物體吸收而變成熱能,稱為熱射線。電磁波的傳播不需要任何媒質,熱輻射是真空中唯一的熱傳遞方式。太陽傳遞給地球的熱能就是以熱輻射的方式經過宇宙空間而來。
熱輻射的重要規律有4個:基爾霍夫輻射定律、普朗克輻射分佈定律、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律。這4個定律,統稱為熱輻射定律。
熱傳遞熱對流
熱對流(thermal convection)是指流體內部質點發生相對位移的熱量傳遞過程。由於流體間各部分是相互接觸的,除了流體的整體運動所帶來的熱對流之外,還伴生有由於流體的微觀粒子運動造成的熱傳導。
工業中熱對流可分為以下四種類型:
流體有相變化時,包括蒸汽冷凝對流和液體沸騰對流。