热传递

023 热传递

《论衡》中所包含的热学知识是比较丰富的。王充认为，“近水则寒，近水则温”，乃是“气”的作用所致。认为热传导是气的作用，而且“远近有差”。这反映了把“气”作为物体之间进行“温”、“寒”热传递的物质的承担者。同时，他还指出了物体“温”、“寒”的传递与距离之间的关系，也就是当距离短时，近水寒，近水温；当距离增大时，热的传递也就“远之渐弱”，即热传递和距离成相反的变化。

热传递rechuandi

在只有温度差而没有作功的条件下，能量从一个物体传递到另 一个物体，或从物体的一部分传递到另一部分的过程。热传递是改变系统内能的方式之一。热传递的方式有 三种：
❶热传导。不借助于物质的宏观移动，而靠分子、原子等粒子的热运动使能量由高温物体（或物体的高温部分）向低温物体（或物体的低温部分）传递的过程，这种过程在气体、液体和固体中都能发生。热传导服从傅里叶定律：

式中k是热传导系数，是实验测得值，与物质的性质有关，dT/dz是沿温度变化方向(z方向)的温度梯度，ds是_z0处与温度变化方向垂直的截面，dt是观察时间，dQ是在dt时间内穿过截面ds传递的能量，负号的含意是：能量传递的方向与温度增加的方向相反。
❷热对流。流体依靠宏观流动而实现热传递的过程，在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流与强迫对流。自然对流——当流体内部存在温度梯度，进而出现密度梯度时，高温处流体的密度一般小于低温处(水在0～4℃时的反常膨胀等现象除外)，这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高，在重力作用下，流体便开始作宏观的定向流动，密度小处温度较高的流体向上运动，而温度低处密度较大的流体填充过来，形成了流体的对流，从而使能量从高温处向低温处传递。大气及海洋中存在着这种对流，冬天室内取暖也是靠自然对流实现的。强迫对流——靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程，例如致冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩泵的工作强迫实现的。
❸热辐射。借助电磁波传递能量的方式。热辐射有连续的能谱，波长自远红外区，一直延伸到紫外区，但主要是靠波长较长的红外区传递能量。一个物体向外辐射能量的同时，还吸收从外界辐射来的能量。辐射源的单位表面在单位时间内辐射（或吸收）的能量与该表面的性质、温度有关，表面越黑暗、越粗糙，则辐射（或吸收）的能力越强。若在一段时间内辐射的和吸收的能量相等，则称为平衡辐射。此时辐射源温度恒定。
电磁波达到物体，一部分被吸收，一部分被反射，另一部分则透过物体。不同物体对同一电磁波的吸收、反射和透射程度不同，α、γ和t分别是物体所吸收的辐射能、物体所反射的辐射能和物体所透射的辐射能与总辐射能之比，则有α+γ+t=1。t=1,α=_γ=0的物体称为理想透射体；γ=1,α=t=0的物体称为理想反射体；α=1,γ=t=0的物体称为理想黑体。

热传递

又称“传热”。依靠辐射、对流或传导，从一个物体到另一物体(气体，液体，固体或其组合)的热量迁移。在实际的热传递过程中，这3种方式往往是伴随着进行的。

热传递

heat transfer

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热传递

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