下载文档原格式
热传递初中物理中热传递的三种方式与应用热传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在我们的日常生活中，热传递是非常常见的现象。
研究热传递的方式和应用，可以帮助我们更好地理解热的特性，并在实际生活中加以应用。
一、导热是热传递的一种方式，常见的应用有：1. 热水器：热水器的工作原理就是利用导热的特性，将燃气或电能转化为热能，并通过导热方式传递给水，将水加热至合适的温度。
2. 电热毯：电热毯通过导热的方式将电能转化为热能，并将热能传递给毯子，实现保暖的效果。
3. 厨房烹饪：在烹饪过程中，我们常常使用导热性能良好的锅具来传递热能，加热食材，使其熟热均匀。
二、对流是热传递的另一种方式，常见的应用有：1. 空调：空调利用对流的原理，通过送风机将热空气排出，吸入冷却的空气，从而调节室内的温度和湿度。
2. 水循环系统：中央供暖系统中的水循环系统利用对流的方式，将热水依次传递到各个房间，实现整体供暖效果。
3. 汽车散热器：汽车散热系统通过对流的方式，将发动机产生的热量传递到散热器表面，通过对流使热量散发到空气中，降低发动机温度。
三、辐射是热传递的第三种方式，常见的应用有：1. 太阳能发电：太阳能发电利用太阳辐射的能量将其转化为电能。
通过太阳能电池板吸收太阳的辐射，将其转化为电能，实现绿色能源的利用。
2. 红外线烤炉：红外线烤炉利用红外线辐射传递热量，使食物迅速加热，节省烹饪时间。
3. 远红外线保健仪器：远红外线能够穿透皮肤深层，促进血液循环和新陈代谢，被广泛应用于康复医疗和健康保健领域。
综上所述，热传递在生活中有着广泛的应用。
了解热传递的三种方式及其应用，有助于我们更加深入地理解热的本质，为实际应用提供理论基础。
在未来的科学学习和实践中，我们可以进一步研究热传递的机制和应用，以发挥其在能源、环境保护、医疗健康等方面的重要作用。
生活中的传热学经常被称为热科学的工程领域包括热力学和传热学.传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后裔只讨论在平衡状态下的系统．这些附加的定律足以3种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。
传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。
传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。
热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。
工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。
决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。
热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。
它是波长在0.1～100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。
太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。
每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。
辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。
我们的生活中就有很多传热学的例子，而且就是我们每天都会碰见的事，这时在我们了解了传热学我们就可以用传热学的知识来解释这种现象或事情。
我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子，我们都会深有体会，冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来会觉得很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
这就可以用传热学的知识来解释，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。
我们还会觉得奇怪的一件事那就是冬天，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？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）。
传热学在能源节约中的应用
传热学是研究热量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的科学。
它在能源节约中起着重要的作用，尤其是在以下方面的应用：
1. 节能建筑：传热学的原理被广泛应用于建筑物的能源节约。
通过合理设计建筑的绝热层、窗户和屋顶，可以减少室内外热量的传递，降低供暖和空调系统的能耗。
2. 节能工业过程：在工业生产过程中，许多工艺需要能量传递。
传热学可以帮助我们优化传热设备的设计，提高热效率，减少能源消耗。
3. 高效换热器：换热器是传热学应用的重要领域。
通过设计和使用高效的换热器，可以将热能从废气、废水等低温废热中回收出来，用于供暖、热水等其他用途，实现能源的再利用和回收利用。
4. 热泵和制冷技术：热泵和制冷技术是利用传热学的原理来实现能源转换的技术。
通过利用低温热源或冷源进行传热，可以提供供暖或制冷，并显著提高能源利用效率。
5. 太阳能利用：太阳能是一种广泛可利用的可再生能源。
传热学可以帮助我们设计和优化太阳能收集器和太阳能储热系统，提高太阳能的利用效率，达到更长久的热能贮藏。
总的来说，传热学在能源节约中的应用涵盖了建筑、工业、换热器、热泵、制冷技术和太阳能利用等多个领域。
通过合理利用传热学的原理和技术，可以显著降低能源消耗，实现可持续发展。
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。
简述传热原理的应用有哪些1. 热传导的应用•绝缘材料的应用：利用热传导的原理，将绝缘材料用作热保护层，减少热能的传导，保持物体的温度稳定。
•导热材料的应用：导热材料根据热传导的特性，能够有效地将热量传递给其他物体，常用于散热器、冷却装置等产品中。
•热传导的计算：在工程领域中，热传导的计算可用于估算材料的热阻和传热速率，以便设计和改进热力设备。
2. 自然对流的应用•建筑物空调系统：利用自然对流的原理，设计合理的通风系统，实现建筑物内部的空气循环和温度调节。
•工业过程中的冷却系统：在一些工业过程中，利用自然对流可以实现冷却系统的设计，如核电站中的冷却塔。
•天然气输送中的热力对流：在天然气输送管道中，利用对流传热的特性，可以减少管道内部的温度损失，提高输送效率。
3. 强制对流的应用•散热风扇：强制对流的应用最常见的例子就是散热风扇。
散热风扇通过强制空气流动，加速热量的传递和散发，用于电子产品、汽车引擎等的散热设计中。
•冷却系统：在一些高温环境下，如炼油厂、冶金等工业领域，利用强制对流的原理设计冷却系统，防止设备过热。
•空调系统中的冷却循环：空调系统通过强制对流，使室内的空气循环，实现温度调节和湿度控制。
4. 辐射传热的应用•太阳能利用：辐射传热的应用最为典型的是太阳能利用。
太阳能电池板可以将太阳辐射的能量转化为电能。
•红外加热：在工业生产中，常利用红外辐射的特性，进行物体的加热处理，如塑料熔接、烘干等。
•医疗领域：一些无创治疗设备如红外线辐射治疗仪，利用辐射传热的原理对人体进行治疗。
5. 相变传热的应用•制冷设备：制冷设备利用物质的相变传热原理，实现空调、冰箱等的制冷效果。
•蓄热设备：相变材料具有吸热和放热的性质，可以用于蓄热设备，如太阳能储热系统。
•工业生产：在一些化工过程中，利用相变传热的原理，可以实现反应物的溶解、结晶等过程。
结论通过简述传热原理的应用，我们可以看到传热原理在生活中和工业生产中的广泛应用。
1.冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来为什么会觉得很暖和？并且经过拍打以后，效果为什么会更加明显？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，具有良好的保温作用。
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。
2.冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风感觉更冷些?答：假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相对于强制对流换热，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。
注意：人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度高低，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/m2感到热，232 W/m2感到舒服，696 W/m2感到凉快，而大于928 W/m2感到冷。
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？答：首先，夏季和冬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20℃略高，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高得多。
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。
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不结霜的冰箱耗电量大？答：当其他条件相同时，冰箱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，所以结霜的冰箱耗电量更大。
5.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中冷却，为使稀饭凉得更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？答：从稀饭到凉水是一个传热过程，显然稀饭和水的换热在不搅动时是自然对流，而稀饭的换热比水要差，因此要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。
热学在生活中的应用及原理简介热学是物理学的一个分支，研究热量和热能的传递、转换以及相关现象和规律。
热学在我们的生活中有着广泛的应用，例如在供暖、制冷、烹饪等方面。
本文将介绍热学在生活中的应用以及其原理。
供暖系统•中央供暖系统：热学原理是通过燃烧锅炉产生热量，然后通过管道输送到各个房间，实现房间的供暖。
•电暖器：热学原理是通过电流通过电阻产生热量，使得电暖器发热。
制冷系统•冰箱：热学原理是通过压缩机将制冷剂压缩变为高温高压气体，然后通过放热器将热量释放到室外，在蒸发器中制冷剂膨胀变为低温低压气体，从而实现冷却效果。
•空调：热学原理是通过制冷剂在蒸发器和冷凝器中的相变来吸热和放热，从而调节室温。
热传导•炊具的选用：热学原理是根据材料的导热性选择合适的炊具。
铝制炊具导热性好，能够迅速将热量传导到食物上，实现快速烹饪。
•保温杯：热学原理是利用真空层和内外层材料的导热差异，减少热量的传递，实现保温效果。
水的沸腾•煮水时加热：热学原理是通过给水加热，使水中的分子运动加快，从而达到沸腾的温度。
水的沸腾温度与当前的大气压力有关，所以在高海拔地区，水的沸腾温度较低。
隔热材料•保温砖：热学原理是利用保温砖的热导率较低，减少热量的传递，从而保持室内温度的稳定。
•隔热衣物：热学原理是利用衣物中的隔热材料，减少热量的散失，保持身体的温暖。
太阳能利用•太阳能热水器：热学原理是利用太阳光的照射，通过吸收板将太阳能转化为热能，加热水。
•太阳能发电：热学原理是利用太阳能将水加热成蒸汽，然后通过蒸汽驱动涡轮发电机，将太阳能转化为电能。
结论热学在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
通过了解热学的原理，我们可以更好地利用热学现象实现供暖、制冷、烹饪等方面的需求，同时也能够更有效地利用太阳能等可再生能源，减少对传统能源的依赖。
因此，我们应该加强对热学知识的学习，以推动生活质量的提高和可持续发展的实现。
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。
传热学应用传热学是热力学的一个分支，它研究热量在物体之间的传递。
传热学的应用非常广泛，涵盖了许多领域，例如工业、建筑、交通、环境保护等。
首先，在工业中，传热学的应用非常广泛。
传热学研究热量在物体之间的传递规律，因此可以在工业生产中利用传热学原理，设计出更高效、更节能的工业设备。
例如，在化工生产中，要进行热量的传递和转化，就需要运用传热学的相关知识。
此外，在火力发电厂中，火力发电的原理就是利用燃烧产生的高温气体驱动汽轮机，发电。
而热量的传递及控制，也是关乎发电效率的重要因素之一。
其次，在建筑中，传热学也有着广泛的应用。
例如，在设计暖气系统时，需要考虑室内外温度的差异，并根据传热学原理来控制房间内的温度。
此外，在设计建筑物的外墙材料时，也需要考虑材料的绝热性能，利用传热学原理来保证室内温度的稳定性，从而提高居住的舒适度。
再次，在交通中，传热学同样有着重要的应用。
例如，在汽车制造中，发动机的冷却系统就需要利用传热学的原理来控制引擎的温度，并保证发动机正常运转。
在飞机制造中，也需要考虑飞机内外温度的变化，运用传热学的知识来保证飞机的正常运行。
最后，在环保方面，传热学也有着十分重要的应用。
例如，在烟气处理过程中，需要运用传热学的原理来控制烟气的温度，使烟气中的有害物质得到有效地处理。
在废水处理过程中，也需要利用传热学的知识，在处理过程中控制水的温度，来保证废水的处理效果。
总之，传热学的应用范围十分广泛，包括工业、建筑、交通、环境保护等各个领域。
运用传热学的知识，可以设计出更高效、更节能、更环保的工业设备和产品，提高生产效率和生活质量。
答：霜会结在树叶的上外表，因为清晨，树叶上外表朝向太空，下外表朝向地面。
而太空外表的温度低于摄氏零度，地球外表温度一般在零度以上，由于相对树叶下外表来说，其上外表需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下外表温度较高，而上外表温度较低并可能低于零度，因而容易结霜。
1.窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳会使人感到暖和?
答：窗玻璃对红外线不透明，但是对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而房间内温度越来越高，因而感到暖和。
2.在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大，但为什么火星外表温度昼夜变化比地球
外表大得多？
答：由于火星附近没有大气层，因而在白天，太阳辐射时火星外表温度很高，而在夜间，没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热，因而外表温度很低。
而地球附近由于大气层〔主要成分是CO2和水蒸气〕的辐射作用，夜间天空温度比太空高，白天大气层又会吸收一局部来自太阳的辐射能量，因而昼夜温差较小。
3.在冬季的晴天，白天和晚上空气温度相同，但白天感觉暖和，晚上却感觉冷，试解释这
种现象。
答：白天和晚上人体向空气传递的热量相同，且均要向温度很低的太空辐射热量。
但白天和晚上的差异在于：白天可以吸收来自太阳的辐射能量，而晚上却不能。
因而晚上感觉更冷一些。
