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首先,导热是与热能相关的一个专业名词,那热能是什么呢?。
1. 热能又称热量、能量等,它是生命的能源。 人的每天劳务活动、体育运动、上课学习和从事其 他一切活动,以及人体维持正常体温、各种生理活动都要消耗能量。就像蒸汽机需要烧煤、内燃机需要用汽油、电动机需要用电一样。
2. 热能有传递有三种方式,分别是:热传导、热对流、热辐射。
此处分别举例说明:
(1)热传导:一个固体内部热能从高温传递到低温的导热现象。例如将不锈钢勺子伸进热水后整个不锈钢勺子将变热。(如下图所示,温度从高温区域到低温区域。)
(2)热对流: 流动的物体对一物体表面之间的热量传递,称之为对流传热。例如手伸进热水后感觉水的热度。(如下图所示,流动的水给下方固体带来或带走热量。)
(3)热辐射:物体通过电磁波传递热能称之为热辐射。例如太阳没有直接接触人体,却能感觉到温暖。(如下图所示,太阳的能量通过电磁波形式传递到地球。)
了解热能和热能的传递方式后,可以延伸导热的基本定律:傅里叶定律
1. 傅里叶简介:让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶(1768 –1830),法国著名数学家、物理学家,1817年当选为科学院院士,1822年任该院终身秘书,后又任法兰西学院终身秘书和理工科大学校务委员会主席,主要贡献是在研究热的传播时创立了一套数学理论。
2. 傅里叶定律中温度场和等温线的概念。
温度场,和重力场一样,如下图解释:
物体存在温度的场称之为温度场。
温度场中温度相同的点的连线为等温线。
傅里叶定律就是将物体中所有的等温线绘制出来后根据等温线的疏密直观的反应物体各个区域所传到的热能。(如下图所示,曲线密集区域为传热速度快的区域,曲线稀疏的区域为传热速度慢的区域。)
以上,就是导热的概念和导热基本定律-----傅里叶定律的完整介绍。谢谢。