传导、对流、辐射有什么区别？

Question

如题所述

Answer 1

深入理解热传递的三大方式：传导、对流与辐射

在热能转换的领域，三种主要的热传递机制——传导、对流和辐射——各有其独特的公式和原理。让我们逐一解析这些关键公式，以便更好地掌握它们在工程和自然界的实际应用。

热传导公式

热传导过程中，热量以Q的形式传递，单位为瓦特(w)。其公式表达为：

Q = △T × λ × S / L

其中，R = L / (λ × S) 是热阻，衡量材料阻止热量传递的能力，单位为开尔文/瓦特(k/w)。热阻的计算可以帮助我们理解材料的导热性能。

傅里叶定律的视角

进一步深入，我们有傅里叶定律，它描述了单位面积上的热流密度q，其公式为：

q = λ × △T / L = Q / S

这里，q代表单位面积上的热流密度，λ依然是导热系数，而温差△T和厚度L的结合，为我们揭示了热量传递的速率。

对流换热的牛顿冷却公式

对流换热则由牛顿冷却定律描述，单位面积热流密度q与温差和对流换热系数h密切相关：

q = h × △T = Q / S

h是关键的对流换热系数，它反映了流体在流过表面时的热量交换效率。

辐射换热的净速率公式

最后，辐射换热涉及发射率ε、斯提芬-玻尔兹曼常数δ和两个辐射表面的温度，公式为：

q = ε × δ(T₁^4 - T₂^4) = Q / S

这里，辐射表面的温度T₁和T₂的四次方差异，体现了辐射能量的分布和交换。

热惰性指标

为了衡量系统在温度变化下的响应速度，我们引入了热惰性指标D，它结合了热阻R和材料的蓄热系数S：

D = R × S

这个指标可以揭示系统在温度变化中的稳定性和响应时间。

理解并掌握这些公式，将有助于我们更好地理解和控制热能的流动，无论是设计高效建筑、优化工业过程还是探索自然界的热力学奥秘。

Answer 2

在初中物理中，有关热传递的三种方式，传导，对流，辐谢。
传导是热沿着物体，热从温度高的地方传给温度低的地方，一般在固体中进行。如锅放在火炉上，热从锅底沿锅传遍整个锅，使整个锅都热了，这就主要靠传导方式传热。
对流依靠物体流动将热从温度高的地方传递给温度低的地方，它主要在液体或气体中进行。如烧水。壶底的水受热体积增大，密度减小，就会上升，而冷水密度较大，就会下降。这样在热的作用下，水不断上升下降，将整个壶水加热，这就是对流。
辐射就是不需要任何物质，热直接由热源向外传递。如太阳的热就是由辐射的方式传给地球的。