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物质的热传递与传热方程热传递是指物体之间传递热量的过程。
在自然界中，热量会自动从高温物体传递到低温物体，以达到热平衡。
了解物质的热传递规律对于工程、科学研究以及日常生活都具有重要意义。
本文将探讨物质的热传递原理以及传热方程。
一、热传递方式物质的热传递可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
1. 传导传导是指物体内部的热量传递。
当物体的一部分受热时，其分子会增加热运动并与周围分子碰撞，从而将热量传递给周围物体的分子。
常见的传导材料有金属、一些固体和液体。
传导热量的大小取决于材料的热导率和温度梯度。
2. 对流对流是指通过流体的运动来传递热量。
当流体受热并膨胀时，其密度减小，从而形成向上的浮力，推动冷流体下沉。
这种上升和下降的流体运动形成了对流传热。
对流传热可以是自然对流或强制对流，取决于流体运动的形式。
3. 辐射辐射是指通过电磁波的传播传递热量。
所有物体都会向外发射热辐射，其强度与物体的温度有关。
热辐射可以在真空中传递，因此，在没有其他传热方式的情况下，辐射是物体热量传递的唯一方式。
二、传热方程传热方程是用来描述热传递过程的数学模型。
根据不同的传热方式，我们有不同的传热方程。
1. 传导传热方程传导传热方程是用来描述物体内部热量传递的方程。
其一维形式可以表示为：q = -kA(dT/dx)其中，q是热流量，单位为瓦特(W)；k是材料的热导率，单位为瓦特/(米·开尔文)，A是传热截面积，单位为平方米；dT/dx是温度梯度，单位是开尔文/米。
通过该方程，我们可以计算出传热速率和材料的热导率之间的关系，从而预测热传递的行为。
2. 对流传热方程对流传热方程用来描述通过流体的传热过程。
其一维形式可以表示为：q = hA(Ts - T)其中，q是热流量，单位为瓦特(W)；h是对流换热系数，单位为瓦特/(平方米·开尔文)；A是传热面积，单位为平方米；Ts是表面温度，单位为开尔文；T是流体温度，单位为开尔文。
1•传导传热是指温度不同的物体直接接触，由于自由电子的运动或分子的运动而 发生的热交换现象。
温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程，称为传导传热。
传热过程中，物体的微观粒子不发生宏观的相对移动，而在其热运动相互振动或 碰撞中发生动能的传递，宏观上表现为热量从高温部分传至低温部分。
微观粒子 热能的传递方式随物质结构而异，在气体和液体中靠分子的热运动和彼此相撞， 在金属中靠电子自由运动和原子振动。
⑴对流传热是热传递的一种基本方式。
热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程。
主要计算分类对于宅瘟畀捲T 特担黑举为聲疑*ao2、多层平面壁的计算1、单层平壁的计算⑴序+购珅子连嘉荐挑扯ft qg 醴円畀…是由于质点位置的移动，使温度趋于均匀。
是液体和气体中热传递的主要方式。
但也往往伴有热传导。
通常由于产生的原因不同，有自然对流和强制对流两种。
根据流动状态，又可分为层流传热和湍流传热。
化学工业中所常遇到的对流传热，是将热由流体传至固体壁面（如靠近热流体一面的容器壁或导管壁等），或由固体壁传入周围的流体（如靠近冷流体一面的导管壁等）。
这种由壁面传给流体或相反的过程，通常称作给热。
定义对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位弯管中的对流传热⑴由于流体间各部分是相互接触的，除了流体的整体运动所带来的热对流之外，还伴生有由于流体的微观粒子运动造成的热传导。
在工程上，常见的是流体流经固体表面时的热量传递过程，称之为对流传热。
[2]对流传热通常用牛顿冷却定律来描述，即当主体温度为tf的流体被温度为tw 的热壁加热时，单位面积上的加热量可以表示为q=a（tw-tf），当主体温度为tf的流体被温度为tw的冷壁冷却时，有q=a（tf-tw）式中q为对流传热的热通量，W/m2 a 为比例系数，称为对流传热系数，W/（m2「C）。
牛顿冷却公式表明，单位面积上的对流传热速率与温差成正比关系。
传热过程的定义传热过程是指物体或系统间由于温度差异而引起的能量传递过程。
它是自然界中普遍存在的现象，主要包括导热、对流传热和辐射传热三种方式。
1. 导热：导热是指物体中颗粒之间的振动导致的能量传递方式。
导热是固体传热的主要方式，因为固体的颗粒间距相对较小，呈现紧密有序排列，使得能量传递较为顺畅。
在导热过程中，热量从高温区传递到低温区，热量的传递速度与物体的导热性质相关，以及与温度差异和距离等因素有关。
2. 对流传热：对流传热是指物体内部或物体表面由于流体的流动而导致的能量传递方式。
对流传热在气体和液体中较为明显，对固体则较少发生。
在对流传热过程中，热量通过流体的流动将热量从高温区传递到低温区。
对流传热受到流体性质、速度、温度差异、流动形式和流体状态等因素的影响。
3. 辐射传热：辐射传热是指由于物体内部或表面发射热辐射而进行的能量传递过程。
辐射传热是一种无需介质的传热方式，可以在真空中传递。
物体的温度决定了其辐射能量的大小，而辐射传热则取决于温度差异、表面性质和几何形状等因素。
辐射传热在太阳辐射和地球散热等过程中起着重要作用。
传热过程中还有一些其他重要的概念和参数：1. 热传导率：热传导率是衡量物质导热性质的物理量，表示单位面积上单位时间内由热传导引起的热量传递。
热导率高的物质传热效果好，如金属物质；热导率低则传热效果较差，如绝缘材料。
2. 热对流系数：热对流系数是衡量对流传热的物理量，表示单位面积上单位时间内通过对流传递的热量。
热对流系数与流体性质、速度、流体状态和流动形式等因素有关。
3. 辐射系数：辐射系数是表征物体辐射传热性质的物理量，表示单位面积上单位时间内通过辐射传递的热量。
辐射系数与物体表面性质和几何形状等因素有关。
4. 热传递方程：热传递方程是用于描述传热过程的数学模型，它根据热传导、对流和辐射等传热机制，通过热平衡原理建立起物体内部或物体与外部的热量传递关系。
热传递方程可以用来求解物体内部温度分布、传热速率和传热效率等问题。
传热学是研究热量传递过程规律的科学。
热量传递过程是由导热、热对流、热辐射三种基本热传递方式组成。
导热又称热传导，是指物体各部分无相对位移或不同物体之久而接触是依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
导热系数是指单位厚度的物体具有单位温度差时，在它的单位面积上每单位时间得到热量。
它表示材料导热能力的大小。
只依靠流体的宏观运动传递热量的现象称为热对流。
流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程，称为对流换热。
表面传热系数是指单位面积上，流体与壁之间在单位温差下及单位时间内所传递的热量。
h的大小表达了对流换热过程的强弱程度. 物体表面每单位时间、单位面积对外辐射的热量称为辐射力。
其大小与物体表面性质及温度有关。
物体靠辐射进行的热量传递称为辐射换热。
辐射换热特点：热辐射过程中伴随着能量形式转换(物体内能—电磁波能—物体内能)；不需要冷热物体直接接触；不论温度高低，物体都在不停的相互发射电磁波能，相互辐射能量。
K称为传热系数，它表明单位时间、单位壁面积上，冷热流体间温差为1C时所传递的热量，反映传热过程的强弱. 导热理论基础温度场是指某一时刻空间所有各点温度的总称。
温度场不随时间变化而变化，称为稳态温度场。
具有稳态温度场的导程叫稳态导热。
温度场随时间变化的导热过程叫做非稳态导热。
同一时刻，温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面。
不同的等温面与同一平面相交，则在此平面上构成的一簇曲线，称为等温线。
自等温面上某点到另一个更等温面，以该点法线方向的温度变化率为最大。
以该点法线方向为方向，数值也正好等于这个最大的温度变化率的矢量称为温度梯度。
单位时间单位面积上所传递的热量称为热流密度。
凡平均温度不高于350C、导热系数不大于0.12W/（m.K）的材料称为保温材料。
常见的保温材料有石棉，岩棉，矿渣棉，微孔硅酸钙，苯板，泡沫塑料，珍珠岩。
用单位体积单位时间内所发出的热量表示内热源强度。
