生活中的传热学

问题1 冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来为什么感到很暖和？并且经过拍打以后，为什么效果更加明显？回答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小，具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。

问题2 冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些？回答：假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，而在无风时属自然对流换热（不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时）。

而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。

因而在有风时从人体带走的热量更多，所以感到更冷一些。

讨论：读者应注意的是人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低，即当人体散热量低时感到热，散热量高时感到冷，经验告诉我们，当人的皮肤散热热流为58W/㎡时感到热，为232W/㎡时感到舒服，为696W/㎡时感到凉快，而大于为928W/㎡时感到冷。

问题3 夏季在维持20℃室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季保持在22℃的室内工作时，为什么必须穿绒衣才觉得舒服？回答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。

夏季室外温度比室内温度高，因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。

而冬季室外气温比室内气温低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。

因此，尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。

问题4 利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大？回答：当其它条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室（或冷藏室）之间增加了一个附加热阻，因此，要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度。

热学在生活中的应用和原理1. 热传导的应用和原理•热传导的基本原理：热传导是指热量沿着物体内部或不同物体之间由高温区到低温区传播的过程，主要通过分子间的碰撞和传递能量。

•常见的热传导应用：–热传导在散热器中的应用：散热器通过辐射和热传导的方式将计算机等电子设备产生的热量散发出去，保持设备正常运行。

–热传导在隔热材料中的应用：隔热材料如保温杯、保温箱能够减少热传导，保持物体内部的热量不易流失。

–热传导在建筑材料中的应用：建筑保温材料能够降低外部热传导进入室内，提高建筑的能效。

2. 热辐射的应用和原理•热辐射的基本原理：热辐射是指物体由于温度差异而发出的电磁波，热辐射的能量传播不依赖于介质，可以在真空中传播。

•常见的热辐射应用：–太阳能的利用：太阳能通过捕捉太阳热辐射的能量来供电、供热或制冷，在无电力供应的地方具有广泛应用。

–红外线技术：红外线相机、热成像仪等利用物体发出的红外辐射来获取热图像，并在军事、医学等领域发挥重要作用。

–红外加热：红外加热器利用物体发出的红外辐射直接加热，具有响应快、能量利用高等优点，被广泛应用于厨房、工业等领域。

3. 热对流的应用和原理•热对流的基本原理：热对流是指热量通过流体的流动传播的过程，当流体不同温度的部分发生密度变化时，会出现对流现象。

•常见的热对流应用：–风扇的运行原理：风扇通过扇叶的运动引起空气流动，使热空气与冷空气发生对流，达到降温的效果。

–空调的工作原理：空调通过利用制冷剂吸热蒸发和释放热量的对流过程，调节室温。

–汽车散热系统：汽车的散热风扇通过对流传热，降低引擎温度，维持发动机正常运转。

4. 热扩散的应用和原理•热扩散的基本原理：热扩散是指热量由高温区向低温区的自发传播，主要通过分子的扩散运动。

•常见的热扩散应用：–煤气灶的使用：煤气灶通过燃烧产生高温，使锅底受热，进而使食物受热均匀熟化。

–食物的热均匀传导：在烹饪过程中，食物中的热量通过热扩散，使得食物受热均匀，达到理想的烹饪效果。

传热学基础知识
嘿，朋友们！今天咱来聊聊传热学基础知识。

传热学啊，就像是生活中的一场奇妙旅行。

你想想看，冬天的时候，为啥我们在屋里就感觉暖和，到了外面就冻得直哆嗦呢？这就是传热在起作用呀！热量从屋里的暖气啊、空调啊这些热源，传到我们身上，让我们暖洋洋的。

这就好比是一场温暖的传递，暖气是那个热情的传递者，把温暖送给我们。

再说说夏天，太阳晒得厉害，我们会觉得热得不行。

这太阳的热量可不就通过传热来到我们身边啦！就好像一个调皮的小精灵，不停地往我们身上扑。

传热的方式有好几种呢！有一种叫热传导，就像是接力赛跑一样，热量一个接一个地传递下去。

比如说，你拿着一根金属棒，一头放在火上烤，过一会儿另一头也会变热，这就是热传导在起作用呀！是不是很神奇？
还有热对流，这就像是一群小伙伴在跳舞，带着热量一起动起来。

比如烧开水的时候，水受热会翻滚，热量就跟着水一起流动啦。

再有就是热辐射啦，这可厉害咯！太阳的热量就是通过热辐射传到地球上的，不需要任何介质，直接就过来啦，就像远方的朋友给你送来温暖的问候。

咱生活中很多事情都和传热学有关系呢！比如做饭的时候，锅把热量传给食物，让食物变熟；冬天盖厚被子保暖，就是阻止热量往外跑。

传热学好比是生活的一个小秘密，了解了它，你就能更好地理解很多现象啦！你说，这传热学是不是很有趣？它无处不在，影响着我们的生活呢！所以啊，我们可得好好琢磨琢磨它，让它为我们的生活服务呀！这就是传热学，一个看似普通却又无比重要的学问！。

生活中辐射传热的例子引言辐射传热是一种非接触的热传递方式，在我们的日常生活中无处不在。

从阳光照射到地球上，到微波炉加热食物，辐射传热的例子随处可见。

本文将探讨几个生活中常见的辐射传热现象，并解释其原理和应用。

电热毯原理电热毯是一种利用辐射传热加热的家用电器。

它内部包含一些发热线圈，通过电流产生热量，然后以辐射的形式传递到周围的环境和人体上。

应用•在冬季寒冷的夜晚，人们可以使用电热毯来增加床上的温暖。

•电热毯还可以帮助缓解肌肉酸痛和关节疼痛，促进血液循环。

太阳能热水器原理太阳能热水器利用太阳能辐射传热的原理来加热水。

太阳能热水器通常由太阳能集热器、储热器和水箱组成。

太阳能集热器吸收太阳辐射的能量，将其转化为热量，然后通过传导和辐射的方式传递给水箱中的水。

应用•太阳能热水器是一种环保、节能的热水供应方式，可以减少对传统能源的依赖。

•在阳光充足的地区，太阳能热水器可以提供稳定和可持续的热水供应。

红外线热感应仪原理红外线热感应仪可以通过红外辐射传热的原理来检测物体的热能分布。

它通过感应红外线辐射的强弱来显示出不同物体的温度差异。

应用•红外线热感应仪常用在工业领域，可用于检测设备运行时的温度异常或故障。

•在建筑领域，红外线热感应仪可以检测建筑物的热漏点，帮助提高能源利用效率。

火炉原理火炉是一种利用辐射传热的加热设备。

火炉内部燃烧燃料，产生高温烟气，这些烟气通过辐射的方式将热量传递给周围的物体。

应用•火炉常用于供暖和烹饪，特别是在没有中央供暖系统的地区。

•在一些工业过程中，火炉还可以用于熔炼金属和烧结陶瓷等。

微波炉原理微波炉是一种利用微波辐射传热的设备。

微波炉产生的微波能量通过辐射传递到食物中，使其分子振动，从而产生热量。

应用•微波炉被广泛应用于食品加热和解冻。

与传统炉灶相比，微波炉能更快速地加热食物。

•微波炉还可以用于家庭实验和科学研究，如测量微波辐射的强度和频率。

总结辐射传热是我们日常生活中常见的热传递方式之一。

高中物理中的热学与日常生活热学是物理学的一个重要分支，研究物质的热力学性质以及能量转化与传递规律。

热学的研究对于我们的日常生活有着重要的指导作用。

本文将从热学的角度探讨一些与日常生活相关的现象和应用。

一、热传导热传导是指物质中热量由高温处传到低温处的过程，我们日常生活中常常会接触到热传导的现象。

比如，在烹饪过程中，当我们用火炉加热锅底时，热量通过金属锅底的热传导，使得锅内的食物受热。

这个过程符合热传导的基本规律：高温区域的分子具有更大的热运动能量，而低温区域的分子则相对较小，热量会从高温区域向低温区域传递，直到达到热平衡。

热传导是我们理解热学中的一个基本概念，而在日常生活中，通过合理利用热传导，可以实现一些实用的应用。

比如，保温杯就充分利用了热传导的原理。

保温杯内部的真空层减少了热传导的发生，避免了热量向外界环境传递，因此可以有效地保持液体的温度，让我们在户外依然能够享受到热饮。

二、热辐射除了热传导，热辐射是另一个重要的热学现象。

热辐射是指由物体表面发出的热能以电磁波的形式传播的过程，常见的例子如太阳辐射、电炉加热等。

一个有趣的实际应用是太阳能的利用。

太阳是一个巨大的热辐射源，地球上的太阳能利用了太阳辐射，将其转化为电能或热能供我们使用。

太阳能热水器就是一个常见的太阳能利用设备，通过集热器吸收太阳辐射，将其转化为热能，供我们家用热水。

三、热膨胀热膨胀是物质由于温度升高而产生体积膨胀的现象。

热膨胀是我们日常生活中经常会遇到的现象，比如夏天天热时铁轨变弯、室外水龙头温度升高时水流变大等。

这是因为物体受热后，内部分子热运动加剧，分子间的距离增大，整体体积也会相应增大。

利用热膨胀原理，我们可以设计出一些实用的机械设备。

比如，利用金属的热膨胀特性，可以制作出精密的温度计，如差压式温度计和毕氏管温度计等。

另外，桥梁等大型结构也要考虑到热膨胀对其造成的影响，采取合适的膨胀节控制结构的变形。

四、热量计算热学研究中，热量的计算是一个重要的内容。

生活中常见的热学现象分析物理和我们的实际生活有很大联系，在教材课本上能够学习到的知识，我们几乎都可以在日常生活中看见。

热学是物理知识中最关键的组成结构，在生活中我们经常可以看见热学现象，观察这些现象能够有助于我们更好地学习物理知识。

本文就以实际生活现象为例子，详细地阐述物理中的热学现象。

一、热传递与热膨胀相关的热学现象所谓热传递，其就是指因为温度差导致的热能传递现象。

在整个热传递中，用热量量度物体内能改变。

热传递主要存在热传导、热辐射和热对流三种模式。

例如在生活中我们经常可以看见热学现象：若是直接使用手去端盛菜的盘子就会感到烫手，以及我们在做饭时候使用的锅铲、汤勺等工具的手柄都是用木料做成的，这样做的原因是木料不会传热与导热，以此来防止在做菜时被热量烫到手。

所以热传递一般是根据物体是否是良导体来决定，这也是一种热传导的现象。

或者是我们冬天用烤火炉烤火取暖的时候，只要是在烤火炉旁边，就能够感受到一定的热度，这种现象主要是热传递中的热辐射现象，热辐射属于热传递的一种方式，不含化学物质，不会对人造成伤害。

而热对流也是我们生活中经常能够看见的一种，例如在使用电水壶烧开水的时候，我们主要将盖子打开，就能够看见热水与冷水之间的对流。

再比如打开刚用热水泡得茶，可以看到因为热对流而形成的空气对流。

经过对这些现象的分析，我们就能够知道在热学中的热传递只要在物体内部或物体间有温度差存在，热能就一定会以上述三种方式中的一种或者是多种方式，从高温到低温处传递。

二、物体状态变化的热学现象物体状态的变化也可以理解成为我们物理知识中的物态变化，具体是指将物质从一种状态转化成为另外一种状态的过程，其中的液化、气化以及凝固等相关的形式。

在发生物态变化之时，物体需要吸热或放热。

在物体从高密度向低密度转化时即为吸热从低密度向高密度转化时即为放热。

在我们生活中有很多和物态变化有关的热学现象。

比如在夏天的时候将冰块放在室外，很快就会融化成为水，这就是从固态转换成液态的现象，在这个过程中冰块吸热。

传热学实际现象应用1.热传导（1）为什么冬天晒过的棉被盖上去暖和，拍打后效果更好。

要点：导热系数小保温材料答：棉被经过晾晒后，可使棉花空隙中进入更多的空气，而空气在狭小的棉絮空间里热量的传递方式主要是导热，由于空气的导热系数小，具有良好的保温性能，拍打后让更多的空气进入，效果明显。

（2）在夏天，20℃的室温感到舒适，而冬天同样20℃的室温感到冷。

要点：热传导，辐射换热，对流换热答：冬夏最大的区别就是室外温度不同。

夏季室外温度高，因此通过墙壁的传热方向是室外传到室内，而冬季室外气温比室内低，通过墙壁热量传递的方向是室内到室外。

因此冬季墙壁表面温度低于夏季。

人体在室内主要是与周围的空气发生对流换热，和墙壁发生辐射换热，人在冬季通过辐射换热与墙壁的散热比夏季高得多，因此冬季感觉到冷。

（3）用套管式温度计测量管道中流体的温度，为减小测量误差，若有铜和不锈钢两种材料，哪一种做套管较好？套管温度计安装在那个位置好？要点：套筒式温度计答：1.选择不锈钢。

温度计套管产生误差的主要原因是由于沿肋高（即套管长度方向）有热量导出和套管表面与流体之间存在换热热阻。

因而要减小温度计套管的误差，要选择导热系数小的材料，增加导热热阻，故选择不锈钢。

2.安装在拐角处位置好，因为拐角处由于离心力的作用，在横截面上产生了二次环流，增加了扰动，从而强化了换热，对应的换热系数增加，从而使测温误差减小。

（4）试解释冰箱结霜后耗电量增加。

要点：传热热阻答：冰箱工作是先吸入处于低压常温下的制冷剂，并压缩到高温高压的蒸汽；然后制冷剂通过蛇形管冷凝器，向外界散热，制冷剂从气体变为液体；最后制冷剂通过更细的蛇形管蒸发器，由于节流作用，从液体变为气体，这个过程需要吸热。

而这部分热量来自于冰箱中的食物。

当冰箱结霜后，蒸发器与冷藏室中增加了传热热阻，那么如果希望冷藏室的温度保持初始温度，需要冰箱中的食物向制冷剂传递更多的能量，这就要求制冷剂的温度能够降得更低，这就要求增加压缩机的功率，增加了耗电量。

与传热有关的生活知识1. 保温瓶在设计和使用中采取了那些防止热损失的措施？答：倒一杯开水，任它放著，不久就涼了。

你想过吗，为什么热水会变凉的呢？原来这杯热水在它变成冷水之前，受着三种因素的作用：第一，周围的环境比它冷，热分子是非常活跃的，它不断跑到冷空气里去，以求得跟外界的温度一样，这叫做热的对流。

第二，如果你在杯口上加一个盖，把对流的路断了，这杯水还是会冷的，不过时间要长些。

現在的问题不是对流了，而是杯子有传热的性质，這叫做热的传导。

第三，即使你想办法解决了杯子的传热问题，水还是会冷的。

太阳射到我们身上，我们感到热呼呼的，这个热既不是对流过来的，也不是传导过来的，而是像光线一样，直射过来的，这叫做热的辐射。

夏天晚上，太阳已经下山了，但朝西的墙壁，还是散发着热，这也是热的辐射。

因为热的辐射跟光的辐射一样，所以解决辐射问题最好的办法是把它挡回去。

反射光线最好的是镜子，反射热最好的也是镜子。

一只热水瓶胆，我们用塞子把它对流的路切断；用真空的办法把它传导的路切断；留下来的只有辐射了。

把瓶胆涂上银，不是就像镜子一样了吗？这层银把热辐射挡了回去。

第一，保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构，夹层空气被抽出至接近真空，可防止对流散热损失。

第二，瓶胆夹层内表面镀有银、铝等低黑度涂层，大幅度降低了辐射散热量。

第三，瓶盖选用导热系数很小的软木制作，而且在灌水时在瓶颈处留有一段空气柱，因为空气的导热系数比水小得多，从而降低了瓶口的导热损失。

如果把暖水瓶的外壳拿掉，你就会看到暖水瓶里有一个玻璃做的胆。

这个胆是用两层玻璃制的，中间没有空气，是一个“真空”。

“真空”有一个特殊的本领，就是不容易传热。

往瓶胆里灌了热水后，里面的热量不容易传出去，外面的冷也不容易传进来，热水就不容易变凉了。

另外，暖水瓶胆上，还涂有光闪闪的一层银，它能把瓶胆里传出来的热反射回去。

再加上瓶口上的软木塞，也不容易传热，所以，暖水瓶里的热水就不容易凉。

保温瓶是用玻璃做的，瓶塞选用软木塞，瓶胆下面垫有橡皮垫，这些材料都是不容易传热的物体，隔断了热传导的通路。

硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题：1、一滴水滴到120度和400度的板上，哪个先干？试从传热学的角度分析？答：在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw–ts=20℃和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾,后者发生膜态沸腾。

虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。

所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。

2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，为什么？答：是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。

3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。

为什么？答：这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅,突然放到潮湿或冷的地方,砂锅外壁的热就很快地被传掉，而内壁的热又一下子传不出来，外壁冷却很快的收缩，内壁却还很热，没什么收缩，加以陶瓷特别脆，所以往往裂开。

或者：烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。

4、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。

为什么？答：因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。

5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。

为什么？答：因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。

6、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。

为什么？答：这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏.若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。

7、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。

这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。