两个系统(物体)之间由于温度不同而产生的能量变化称为热传递。从一个物体到另一个物体的热量传递是自发进行的,从温度较高(较高温度)的物体到温度较低(较低温度)的物体。如果没有其他原因,观察到的系统状态会发生变化,直到热平衡建立起来。原则上,热量传递有三种模式:传导、对流和辐射。

什么是传导?

热传导是固体材料特有的一种热量移动方式,尽管它也出现在流体中(但强度可以忽略不计)。这意味着,传导是一种通过介质进行热量传递的过程,不存在质量的传递。当系统的不同部分之间存在温差时,就会发生热传递,能量从温度较高的区域(物体)传递到温度较低的区域。能量从质点传递到质点,即热量从一端移动到另一端,而物质(系统、人体)处于闲置状态。传导发生在同质非导电硬体中,它是通过将热量从一个质点传递到另一个质点来实现的,没有任何明显的运动。同样,在玻璃和石英等均质半透明硬质体中也会发生同样的情况,而部分热量也是通过辐射带走的。根据分子动力学理论,这种热量传递方式是通过分子碰撞完成的。温度较高的物体中的分子速度较快,碰撞时其速度(温度)降低,而速度较慢(较冷)的分子速度变快。表示热量在材料中移动强度的材料特性称为导热系数 - λ(瓦/米 °C),它是衡量材料导热性能好坏的标准,并影响热量传递速度。通过均质板传导的热量 Q 可按下式计算:

什么是对流?

对流是热量通过热粒子循环或移动到较冷空间的一种热量传递方式。这是另一个直观的概念,因为我们知道暖空气或水会上升。随着圆周运动,较冷的粒子与较热的粒子发生了移动(交换)。然后,冷颗粒被加热,这一过程继续产生对流。对流传热发生在人体外壁和环境之间,以及人体内壁和内部环境之间。在对流情况下,热量传递沿着固体和周围流体的边界进行。这种热传递只有在流体运动时才会发生。热量移动的过程取决于固体和固体周围流体的温度。当流体的运动是由搅拌器或带有通风装置的泵等引起时,对流是强制的。否则就是自然对流。在单位时间内通过一个区域 Fz 传播的热量(热流)是根据表达式确定的: 传导与对流之差4 式中 传导与对流之差5
对流传热系数,t¹,t² 流体和人体的温度,F² - 流体覆盖的人体表面。
流体中的对流过程总是伴随着热量的传导,因为粒子之间总是直接接触。

传导和对流的区别

1、传导和对流的定义
传导是一种通过固体材料进行热传递的机制。传导是分子在相互碰撞中交换动能的过程。在分子碰撞过程中,动能发生了交换,动能较快、热量较高的分子将部分热量传递给热量较低的较慢分子。对流是一种间接热传递机制。根据固体和流体的温度,其中一方(温度较高)将提供热能,另一方(温度较低)将接收热能。流体的运动速度越大,对流就越强。

2、传导和对流的原因
传导是因为听觉差异,而对流则是因为密度差异。

3、传导和对流的发生
传导只发生在固体中(能量的直接传递)。对流是通过流体中的能量流动发生的。

传导和对流概述

每当某个环境中的两点之间存在温差时,就会发生热传递。这种传递是由温差引起的热能传递。
传导是能量从能量水平较高的物质(固体或液体)粒子直接传递到能量水平较低的粒子,这是粒子之间相互作用的结果。
对流是能量在物质表面和流体之间的传递,流体分布在物质表面/下面或流体本身(液体或气体)中。温度的变化导致流体密度的差异,从而引起分子运动,质量较小的热部分上升,而冷部分则相反。这些运动导致温度平衡。在物理学中,这一过程被称为 “布朗运动”。

传导和对流的区别

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