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三种热传递方式

06/11

三种热传递方式

1.辐射:物体之间利用放射和吸收彼此的红外线,而不必有任何介质,就可以达成温度平衡。

2.传导:物体之间直接接触,热能直接以原子振动,由高温处传递到低温处。

3.对流:物体之间以流体为介质,利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性,传递热能

热量能通过传导、对流、辐射三种方式进行传递。

⒈传导:在受热不均匀的物体中,热从高温处依靠物体的分子逐渐传到低温处的现象,称为热的传导。这种方式的热交换一直进行到整个物体的温度相等为止。传导在固体、液体和气体之间均能发生,传导作用必须要使物体相互接触才能完成。

所有的金属是传热的良导体,非金属是热的不良导体。物质传导热的能力可用导热系数来表示。导热系数是热的传导作用在1平方厘米cm截面上1秒钟内温差为1℃时通过长度1厘米的热量卡数。单位:卡/厘米·度·秒(cal/cm·℃·s)。

⒉对流:在液体或气体包括蒸汽中,热量靠物质的流动从一部分向另一部分转移的传递方式称为对流。含热的液体或气体,体积因热而膨胀,密度减少,于是因重量减轻而上升,其周围冷的部份就被补充其原来地位,形成了对流。热的对流只发生在液体或气体中,而且必与传导同时发生。

⒊辐射:高温热源通过空间射向低温物体,使低温物体受热升温,这种热量的传递方式叫做辐射。热辐射与光相似,它以直线方式进行,可以在真空中传播;辐射可以通过空气和玻璃等透明介质,而这些透明介质本身吸热极少。表面黑、粗糙的物体善于吸收热;表面白亮光滑的物体不善于吸收热和辐射热,但善于反射热。

事实上,热量传递的三种方式并非单独进行,而是一种方式伴随着另一种方式同时进行,或者是三种方式同时进行的。

为了衡量物体温度高低的程度,就需要对温度进行测量,温度的测量是利用温度计来完成的。常见的温度计有液体温度计、压力式温度计、双金属温度计、热电偶、热电阻和热敏电阻等。

液体温度计是利用了某些液体的热胀冷缩原理制成的,它封灌在一根细长的玻璃管中,一端有一个膨大部分,以容纳工作液体。常用的液体有酒精、煤油、水银等。

压力式温度计是利用了某些气体的热胀冷缩原理制成的,它实际上是一块刻有温度读数的压力表,压力表通过一根毛细管与一个感温包相连,温度高低的变化引起了压力表压力的变化,根据读数便测知了温度的高低。

双金属温度计是利用了二种不同金属的不同热膨胀系数原理制成的,双金属片卷成螺旋形。当温度变化时,引起了双金属片的运动,从而带动指针指示出了温度。

热电偶是利用不同的金属丝一端焊接在一起时,在它们的二个游离端会随温度的变化而产生不同的电动势,测量这个电动势的大小便知道温度的高低。

热电阻是利用了金属丝的电阻温度系数原理制成的。一定长度的金属丝,当温度升高时电阻增加,温度降低时电阻下降。利用惠斯顿电桥能测知温度的高低。

热电阻一般用铂丝制作,因此又称铂热电阻。

利用铂电阻测量温度的原理如图二所示,在电桥的AB端接入电源,CD端接上电流表,假设Rt处于0℃,其阻值为100Ω,调整电阻R调在100Ω,这时Rt=R,电桥处于平衡状态,CD两端无电压,电流表无读数。当热电阻Rt温度增加或减少时,则R的电阻也增加或减少,于是Rt≠R,电桥不平衡,CD两端有电压输出,电流表有读数,这个读数就反映了温度的变化,刻

上温度便成为温度计。

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