熱傳遞（或稱(chēng)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。熱傳遞中用熱量量度物體內(nèi)能的改變。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，熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。對(duì)于固體熱源，當(dāng)它同周?chē)劫|(zhì)溫度差不很大時(shí)（約50°C以下），熱源向周?chē)劫|(zhì)傳遞的熱量可由牛頓冷卻定律來(lái)計(jì)算。

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熱量傳遞的三種基本方式分別是什么？

熱量傳遞主要有三種基本方式：導(dǎo)熱、熱對(duì)流和熱輻射。傳熱可以以其中一種方式進(jìn)行，也可以同時(shí)以?xún)煞N或三種方式進(jìn)行。根據(jù)傳熱介質(zhì)的特征，熱量傳遞的過(guò)程又可以分為熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和輻射傳熱。

1、導(dǎo)熱

導(dǎo)熱是指依靠物質(zhì)的分子、原子和電子的振動(dòng)、位移和相互碰撞而產(chǎn)生熱量傳遞的方式。例如，固體內(nèi)部熱量從溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分，就是以導(dǎo)熱的方式進(jìn)行的。

熱傳導(dǎo)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)中都可以發(fā)生，但熱量傳遞的機(jī)理不同。氣體的熱量傳遞是氣體分子作不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞的結(jié)果。氣體分子的動(dòng)能與其溫度有關(guān)，高溫區(qū)的分子具有較大的動(dòng)能，即速度較大，當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)到低溫區(qū)時(shí)，便與低溫區(qū)的分子發(fā)生碰撞，其結(jié)果是熱量從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)。

固體以?xún)煞N方式傳遞熱量：晶格振動(dòng)和自由電子的遷移。在非導(dǎo)電的固體中，主要通過(guò)分子、原子在晶體結(jié)構(gòu)平衡位置附近的振動(dòng)傳遞能量；對(duì)于良好的導(dǎo)電體如金屬，類(lèi)似氣體分子的運(yùn)動(dòng)，自由電子在晶格之間運(yùn)動(dòng)，將熱量由高溫區(qū)傳向低溫區(qū)。

由于自由電子的數(shù)目多，所傳遞的熱量多于晶格振動(dòng)所傳遞的熱量，因此良好的導(dǎo)電體一般都是良好的導(dǎo)熱體。

液體的結(jié)構(gòu)介于氣體和固體之間，分子可作幅度不大的位移，熱量的傳遞既依靠分子的振動(dòng)，又依靠分子間的相互碰撞。

在物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移的情況下，如固體、靜止的液體和氣體中以導(dǎo)熱方式發(fā)生的熱量傳遞過(guò)程，稱(chēng)為熱傳導(dǎo)。

2、熱對(duì)流

熱對(duì)流指由于流體的宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)，冷熱流體相互摻混而發(fā)生熱量傳遞的方式。這種熱量傳遞方式僅發(fā)生在液體和氣體中。由于流體中的分子同時(shí)進(jìn)行著不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)流必然伴隨著導(dǎo)熱。

當(dāng)流體流過(guò)某一固體壁面時(shí)，所發(fā)生的熱量傳遞過(guò)程稱(chēng)為對(duì)流傳熱，這一過(guò)程在工程中廣泛存在。在對(duì)流傳熱過(guò)程中，根據(jù)流體的流態(tài)，熱量可能以導(dǎo)熱方式傳遞，也可能以對(duì)流方式傳遞。

根據(jù)引起流體質(zhì)點(diǎn)位移(流體流動(dòng))的原因，可將對(duì)流傳熱分為自然對(duì)流傳熱和強(qiáng)制對(duì)流傳熱。自然對(duì)流傳熱是指由于流體內(nèi)部溫度的不均勻分布形成密度差，在浮力的作用下流體發(fā)生對(duì)流而發(fā)生的傳熱過(guò)程，例如暖氣片表面附近空氣受熱向上流動(dòng)的過(guò)程。

強(qiáng)制對(duì)流傳熱是指由于水泵、風(fēng)機(jī)或其他外力引起流體流動(dòng)而發(fā)生的傳熱過(guò)程。流體進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流傳熱的同時(shí)，往往伴隨著自然對(duì)流傳熱。

根據(jù)流體與壁面?zhèn)鳠徇^(guò)程中流體物態(tài)是否發(fā)生變化，可將對(duì)流傳熱分為無(wú)相變的對(duì)流傳熱和有相變的對(duì)流傳熱。無(wú)相變的對(duì)流傳熱指流體在傳熱過(guò)程中不發(fā)生相的變化；而有相變的對(duì)流傳熱指流體在傳熱過(guò)程中發(fā)生相的變化，如氣體在傳熱過(guò)程中冷凝成液體，或液體在傳熱過(guò)程中沸騰而轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。

3、熱輻射

物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式稱(chēng)為輻射。輻射有多種類(lèi)型，其中因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱(chēng)為熱輻射。

自然界中各個(gè)物體都不停地向空間發(fā)出熱輻射，同時(shí)又不斷地吸收其他物體發(fā)出的熱輻射。發(fā)出熱輻射與吸收熱輻射過(guò)程的綜合結(jié)果就造成了以輻射方式進(jìn)行的物體間的熱量傳遞——輻射換熱。

當(dāng)物體與物體或周?chē)h(huán)境處于熱平衡時(shí)，輻射換熱量等于零，但這是動(dòng)態(tài)平衡，研究表明物體向外發(fā)出的熱輻射和吸收的熱輻射相等，但是該物體與其他物體或環(huán)境之間的輻射與吸收過(guò)程仍在不停地進(jìn)行。

高溫物體通過(guò)輻射換熱將熱量傳給低溫物體實(shí)際上是由于高溫物體給低溫物體的輻射能大于低溫物體給高溫物體的輻射能的綜合結(jié)果。

與導(dǎo)熱和對(duì)流換熱相比，熱輻射具有如下特點(diǎn)：

①輻射能可以通過(guò)真空自由地傳播而無(wú)需任何中間介質(zhì)；

②一切物體溫度高于0K的物體均能夠持續(xù)地發(fā)射出輻射能，同時(shí)也能持續(xù)地吸收來(lái)自其他物體的輻射能；

③熱輻射不僅具有能量的傳遞，而且具有能量形式的轉(zhuǎn)換。發(fā)射時(shí)從熱能轉(zhuǎn)換為輻射能，而被吸收時(shí)又從輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。

擴(kuò)展資料

在傳熱研究中，為了分析問(wèn)題和數(shù)學(xué)處理的方便，與研究流體流動(dòng)時(shí)一樣，采用了連續(xù)介質(zhì)模型，即通常假定所研究的物體中溫度、密度、速度等傳熱相關(guān)物理參數(shù)都是空問(wèn)的連續(xù)函數(shù)。對(duì)于氣體只要被研究物體的幾何尺度遠(yuǎn)大于分子問(wèn)的平均自由程，這種連續(xù)體的假定總是成立的。

研究熱量傳遞的傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)都是研究與熱現(xiàn)象有關(guān)的科學(xué)。然而，這兩門(mén)學(xué)科的研究?jī)?nèi)容和方法是有區(qū)別的。首先，工程熱力學(xué)研究的是處于平衡狀態(tài)的體系，其中不存在溫差或者壓力差，而傳熱學(xué)則是研究有溫差存在時(shí)處于不平衡狀態(tài)的體系的熱能傳遞規(guī)律。

例如，經(jīng)過(guò)高溫制備出的材料的冷卻，熱力學(xué)主要研究單位質(zhì)量的材料在這一冷卻過(guò)程中散失的熱量；而傳熱學(xué)則主要研究該冷卻過(guò)程受哪些因素影響，冷卻過(guò)程中溫度如何變化，冷卻需要多長(zhǎng)時(shí)間等諸多問(wèn)題。

其次，熱力學(xué)中所說(shuō)的熱量通常是指能量，其單位通常用焦耳(J)和卡(kcal)來(lái)表示，而傳熱學(xué)中所說(shuō)的傳熱量通常是指單位時(shí)間內(nèi)傳遞的熱量，因此其單位通常用瓦(W)等功率單位。

盡管如此，傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)有著密切的關(guān)系：分析任何的熱量傳遞過(guò)程都要用到熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。熱量傳遞過(guò)程的動(dòng)力是溫度差，熱能總是由高溫處向低溫處傳遞。

兩種介質(zhì)或者同一物體的兩部分之間如果沒(méi)有溫差就不可能有熱量的傳遞，而這正是熱力學(xué)第二定律所規(guī)定的基本內(nèi)容。因此，工程熱力學(xué)的第一、第二定律是進(jìn)行傳熱學(xué)研究的基礎(chǔ)。

熱傳遞有哪三種方式？

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。

熱傳遞是物理學(xué)上的一個(gè)物理現(xiàn)象，是由于溫度差引起的熱能傳遞現(xiàn)象。熱傳遞中用熱量量度物體內(nèi)能的改變。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，熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。對(duì)于固體熱源，當(dāng)它同周?chē)劫|(zhì)溫度差不很大時(shí)（約50°C以下），熱源向周?chē)劫|(zhì)傳遞的熱量可由牛頓冷卻定律來(lái)計(jì)算。

擴(kuò)展資料：

熱傳遞的熱輻射應(yīng)用：熱輻射成像系統(tǒng)。

1、THEMIS。

THEMIS包括兩個(gè)相互的多光譜成像子系統(tǒng)：10波段熱紅外成像子系統(tǒng)（IR），和5波段可視成像子系統(tǒng)（VIS）。

2、熱輻射圖像的分辨率。

熱紅外成像子系統(tǒng)（IR）的分辨率能達(dá)到100米/像素；可視成像子系統(tǒng)（VIS）的分辨率能達(dá)到19米/像素。

3、熱輻射成像系統(tǒng)使用的波段。

熱紅外成像子系統(tǒng)（IR）的波段集中在6.78微米、6.78微米、7.93微米、8.56微米、9.35微米，10.21微米、11.04微米、11.79微米、12.57微米和14.88微米。

可視成像子系統(tǒng)（VIS）的波段集中在0.425微米、0.540微米、0.654微米、0.749微米和0.860微米。

4、14.88微米波段的圖像。

在14.88微米波段上，紅外線(xiàn)不能穿透火星大氣層，所以熱輻射成像系統(tǒng)看不到火星表面的樣子。

5、熱輻射成像系統(tǒng)捕捉到水或冰。

無(wú)論是水還是冰，其輻射光譜在熱輻射成像系統(tǒng)所用的紅外波段內(nèi)都可以被很好的吸收。

6、熱輻射成像系統(tǒng)有透視眼。

熱輻射成像系統(tǒng)能夠穿透少量的大氣塵埃，但是火星表面的灰塵，哪怕是薄薄的一層，也會(huì)使其覆蓋物質(zhì)散發(fā)的的熱紅外光譜信號(hào)衰減。日間的導(dǎo)熱性能夠使其穿透幾厘米厚的灰塵，但是結(jié)果只能升高或降低表面灰塵的溫度。

參考資料來(lái)源：百度百科-熱傳遞

中國(guó)網(wǎng)-熱輻射成像系統(tǒng)（THEMIS）常見(jiàn)問(wèn)題解答

熱傳遞的三種方式都有什么

熱傳遞的三種方式有：1、熱傳導(dǎo)，2、對(duì)流，3、輻射。

擴(kuò)展資料

熱傳遞的三種方式有：1、熱傳導(dǎo):溫度不同物體(一般是固體)相接觸傳遞熱量。2、對(duì)流:液體和氣體的傳熱方式,通過(guò)流動(dòng)使熱量均勻傳播到整體的`每個(gè)部分。3、輻射:所有物體都有的傳熱方式,以看見(jiàn)光、微波等向外傳遞熱量。

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