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什么是熱傳遞？熱傳遞的方式和特點(diǎn)介紹
發(fā)布：諾豐電子
時(shí)間：2020-12-17 10:22:49
熱傳遞（或稱傳熱）是物理學(xué)上的一個(gè)物理現(xiàn)象，是指由于溫度差引起的熱能傳遞現(xiàn)象。熱傳遞中用熱量度量物體內(nèi)能的改變。熱傳遞是由于大量分子、原子等相互碰撞后產(chǎn)生的熱量，再?gòu)奈矬w內(nèi)部熱量高的部分向物體熱量低的部分傳遞的一個(gè)過(guò)程。在自然界只要是物體之間或者同一個(gè)物體的不同部位之間只要存在溫度差，就會(huì)有熱傳遞的現(xiàn)象發(fā)生，一直持續(xù)到物體之間的溫度相同為止，所以熱傳遞是一種普遍存在的現(xiàn)象。
熱傳遞主要存在三種基本形式：熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流。只要在物體內(nèi)部或物體間有溫度差存在，熱能就必然以熱傳導(dǎo)、熱輻射及熱對(duì)流三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。
一、熱傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)是具有靠物體內(nèi)部的溫度差或兩個(gè)不同物體直接接觸，在不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，只是依靠物體內(nèi)部微粒的熱運(yùn)動(dòng)傳遞熱量的一種方式。
熱傳導(dǎo)(又稱為導(dǎo)熱)是指當(dāng)不同物體之間或同一物體內(nèi)部存在溫度差時(shí)，就會(huì)通過(guò)物體內(nèi)部分子、原子和電子的微觀振動(dòng)、位移和相互碰撞而發(fā)生能量傳遞現(xiàn)象。
不同相態(tài)的物質(zhì)內(nèi)部導(dǎo)熱的機(jī)理不盡相同。氣體內(nèi)部的導(dǎo)熱主要是其內(nèi)部分子做不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)是相互碰撞的結(jié)果；非導(dǎo)電固體中，在其晶格結(jié)構(gòu)的平衡位置附近振動(dòng)，將能量傳遞給相鄰分子，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱；而金屬固體的導(dǎo)熱是憑借自由電子在晶格結(jié)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)完成的。
熱傳導(dǎo)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(dǎo)過(guò)程往往和對(duì)流同時(shí)發(fā)生。
二、熱輻射
熱輻射是物體通過(guò)電磁波傳遞能量的過(guò)程，由于熱的原因，物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波的能量而進(jìn)行的輻射過(guò)程。
一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度越高，輻射出的總能量就越大。熱輻射的光譜是連續(xù)譜，波長(zhǎng)覆蓋范圍理論上可從0直至無(wú)窮大，一般的熱輻射主要靠波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光和紅外線傳播。
物體向外輻射能量的同時(shí)，還吸收從其他物體輻射來(lái)的能量。如果物體輻射出去的能量恰好等于在同一時(shí)間內(nèi)所吸收的能量，則輻射過(guò)程達(dá)到平衡，稱為平衡輻射，此時(shí)物體具有固定的溫度。
熱輻射能把熱能以光速穿過(guò)真空，從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體。任何物體只要溫度高于絕對(duì)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(zhì)，熱輻射是真空中唯一的熱傳遞方式。
三、熱對(duì)流
熱對(duì)流是物體中的流體在溫度不同的各部位之間，利用熱脹冷縮和位移時(shí)所引起的熱量這兩個(gè)性質(zhì)而傳遞熱量的。
由于流體間各部分是相互接觸的，除了流體的整體運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的熱對(duì)流之外，還伴隨著由于流體的微觀粒子運(yùn)動(dòng)造成的熱傳導(dǎo)。
對(duì)流傳熱系數(shù)代表對(duì)流傳熱能力。影響對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素有：引起流動(dòng)的原因、流動(dòng)狀況、流體性質(zhì)、傳熱面性質(zhì)等。對(duì)流傳熱系數(shù)可由理論推導(dǎo)、因次分析、實(shí)驗(yàn)等方法獲得
熱傳導(dǎo)是固體熱傳遞的主要方式，在氣體和液體中，熱傳導(dǎo)往往與熱對(duì)流同時(shí)進(jìn)行。熱對(duì)流是靠液體或氣體的流動(dòng)，使內(nèi)能從溫度高部分傳至溫度低部分的過(guò)程。熱對(duì)流是液體和氣體熱傳遞的主要方式，氣體的對(duì)流比液體明顯。熱輻射是物體不依靠介質(zhì)，直接將能量發(fā)射出來(lái)，傳給其他物體的過(guò)程，熱輻射是遠(yuǎn)距離傳遞能量的主要方式。
