生活中的传热学
热传递初中物理中热传递的三种方式与应用

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。
生活中热交换的例子

生活中热交换的例子
热交换是指利用热能而不是电能来传递和转换能量的过程。
在我们的家庭中,有无数的例子可以用来证明热交换的发挥作用。
这些例子不仅可以在个人的生活中得到体现,而且在宏观的范围内也表现出了它的重要性。
本文将讨论几个生活中常见的热交换例子,以便更好地理解热交换的重要性。
首先,冰箱的工作原理就是通过热交换来实现的。
它的工作原理是通过内部的压缩机将热量从冰箱的冷凝器中抽取到环境中,从而使冰箱内部的温度下降,从而维持冰箱内部温度的稳定性。
其次,热水器和空调的工作原理也是基于热交换的原理。
热水器的工作原理是利用电力将电能转换为热能,热能被存储在储水器中,当水流过热水器时,热能便被传递出来,从而使水变得温暖;而空调的工作原理则是将热能从室内传送到室外,从而使室内温度下降。
此外,还有一些特殊的热交换例子,比如发动机冷却系统。
这种热交换原理是将发动机产生的热量通过冷却液回收回收,而冷却液则通过散热器传到空气中,从而降低发动机的温度。
最后,地球还可以看作是一个庞大的热交换器,其中的陆地以及海洋分别将热量传递给大气层,从而维持地球的热恒定。
综上,从这几个生活中常见的热交换例子可以看出,热交换在我们的生活中起着非常重要的作用,几乎与它息息相关。
以上例子也表明了热交换在宏观和微观层面上的重要性,也显示了这种能源
转换技术可以非常有效地应用于多种不同领域中。
生活中的热学原理

生活中的热学原理我和朋友在公园里散步,阳光洒在身上暖烘烘的。
朋友突然问我:“你说这太阳一晒就热,这里面有啥原理啊?”我笑着说:“这就是热传递中的热辐射呀。
太阳就像一个大火球,不断地向外发射热量,这种热量以电磁波的形式传播,不需要介质,所以能穿过太空直接到达地球,让咱们感觉到热。
就像咱冬天在屋里,靠近电暖器,电暖器散发的热也是热辐射。
我就老感觉那热直直地往身上扑呢。
”我们走到湖边,看到湖水波光粼粼。
我又说:“你看这湖水,它就和热学原理有很大关系。
水的比热容大,这意味着啥呢?就是说要让水升高或者降低相同的温度,吸收或者放出的热量比其他物质多。
夏天的时候,湖水吸收大量热量,周围环境温度就不会升得太高,感觉很凉爽。
我以前在一个小镇工作,那里有条河,夏天河边就特别凉快,我就喜欢在那待着,心里可惬意了。
”朋友摸了摸湖边的石头,说:“这石头晒了半天也挺热的。
”我点头说:“这就是热传递里的热传导啦。
太阳晒石头,热量从石头表面逐渐传导到内部。
石头是固体,固体中的分子排列比较紧密,热量传导相对比较快。
我小时候住的老房子,冬天烧炉子,那炉子旁边的墙都会被烤热,手贴上去暖呼呼的,那种热就是通过墙里的砖头传导过来的。
”走着走着,一阵风吹来。
我接着说:“风也和热学有关呢。
热空气密度小会上升,冷空气密度大就会补充过来,这就形成了风。
就像咱们家里开空调,冷空气下沉,热空气上升,空调得不断调节才能让整个屋子温度均匀。
我每次开空调的时候就在想,这小小的设备里也有着热学的大奥秘呢。
”朋友听了我的话,眼睛亮晶晶的,说:“原来生活里到处都是热学原理啊,以前都没怎么注意过。
”我也深有感触地说:“是啊,只要咱们留心观察,生活中的这些小细节里都蕴含着科学的大道理呢。
”。
热量传导的机理及其在生活中的应用实例分析

热量传导的机理及其在生活中的应用实例分析在我们的日常生活中,热量传导是一个无处不在但又常常被忽视的现象。
从冬天我们感受到的温暖炉火,到夏天触摸到的冰凉冷饮,热量的传导都在默默发挥着作用。
那么,究竟什么是热量传导?它的机理又是怎样的?在生活中又有哪些具体的应用实例呢?让我们一起来深入探讨。
热量传导,简单来说,就是由于温度差引起的热能传递现象。
其机理主要包括三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指在固体内部或接触的固体之间,由于分子的热运动而导致的热量传递。
在固体中,分子之间的距离相对较小,彼此之间有着较强的相互作用。
当一端的温度较高时,分子的热运动更加剧烈,通过分子间的碰撞和振动,将热量逐渐传递给温度较低的一端。
例如,我们用金属筷子夹热食物时,很快就能感觉到筷子的另一端变热,这就是热传导的表现。
不同的材料具有不同的热传导性能,金属通常是良好的热导体,而像木头、塑料等则是热的不良导体。
热对流则主要发生在液体和气体中。
当液体或气体的一部分受热后,其体积膨胀、密度减小,从而上升;而温度较低、密度较大的部分则会下降,形成对流。
这种对流过程不断循环,从而实现热量的传递。
比如,在烧开水时,我们可以看到水在锅里不断翻滚,底部受热的水上升,上部较冷的水下降,这就是热对流。
室内的暖气也是通过热对流来加热空气,使整个房间变得温暖。
热辐射则是通过电磁波的形式传递热量,不需要任何介质。
任何温度高于绝对零度的物体都会向外辐射热能。
太阳向地球传递热量就是通过热辐射的方式,即使在真空中,热量也能传播。
此外,像电暖器、红外烤箱等也是利用热辐射来加热物体。
了解了热量传导的机理,接下来让我们看看它在生活中的一些具体应用实例。
在冬季保暖方面,我们穿着厚厚的棉衣、羽绒服。
这些衣物内部填充了羽绒、棉花等材料,它们是热的不良导体,能够有效地阻止身体热量向外传导,从而起到保暖的作用。
而且,我们会选择多层衣物穿着,这样在衣物之间会形成一层静止的空气层,静止的空气也是热的不良导体,进一步增强了保暖效果。
热力学三种传热方式

热力学三种传热方式
嘿,朋友们!今天咱来聊聊热力学里超重要的三种传热方式。
先来说说热传导吧。
这就好比是一群人排着队传递东西,热量就从温度高的地方顺着这个“队伍”慢慢传到温度低的地方。
你想想,冬天的时候,你为啥觉得靠近暖气就暖和啦?就是因为暖气的热量通过热传导传给了你呀!金属就是热传导的高手,比如铁锅,你在火上一烧,整个锅很快就热起来了,这就是热传导在起作用。
再讲讲对流。
对流就像是一群小伙伴在跳舞,热的那部分小伙伴带着热量往上或者往其他地方跑,冷的小伙伴就补过来,然后再被加热,再跑走,这样不断循环。
就像烧开水的时候,底部的水被加热了就往上跑,上面冷的水就下来,是不是很好理解呀?夏天开风扇觉得凉快,也是因为风扇让空气产生了对流呢。
最后可不能忘了热辐射呀!热辐射就像超人一样,不需要接触就能传递热量。
太阳就是通过热辐射把热量送到地球上的,虽然太阳离我们那么那么远,但我们还是能感受到它的温暖。
还有,你在火边烤火,即使不碰到火,也能感觉到热,这也是热辐射的功劳呀!
这三种传热方式在我们生活中无处不在呢!没有它们,我们的世界会变得很不一样哦。
想想看,如果没有热传导,做饭得多麻烦呀;没有对流,房间里的空气怎么能保持新鲜呢;没有热辐射,我们怎么能享受到阳光的温暖呢?所以说呀,这三种传热方式真的是太重要啦!。
传热学知识点总结

传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结,以便读者更好地了解传热学的相关知识。
一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。
热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。
2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系,是传热学的基础理论。
传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数,可以用来计算热量传递的速率和大小。
3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数,通常用符号h表示。
在物质传热过程中,传热系数的大小直接影响热量的传递速率。
4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积,是计算热传递速率的重要参数。
传热表面积的大小与物体的形状和大小有关,也与传热方式和传热系数有关。
5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式,指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。
热传导是传热学的基本概念之一。
6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式,指的是热量通过流体传递到物体表面,然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。
7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。
热辐射是传热学的另一个基本概念之一。
二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。
在传导传热过程中,热量的传递是从高温区向低温区进行的,其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。
2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式,包括自然对流和强制对流两种。
在对流传热过程中,流体的流动是热量传递的主要形式,其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。
3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。
在辐射传热过程中,热量的传递不依赖于介质,而是通过电磁波的辐射进行的。
生活中常见的热学现象分析

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。
三种传热方式的异同

热传递的那些小事儿嘿,各位朋友们,今儿咱们来聊聊热传递的那些小事儿。
咱们在日常生活中,经常能感受到热传递的存在,比如冬天里喝杯热茶,夏天里吃个冰淇淋,都离不开热传递。
但你们知道吗,热传递有三种主要方式,它们各有千秋,就像咱们家里有三个性格迥异的兄弟姐妹,各有各的本事。
咱们今天就来好好扒一扒这三种传热方式的异同,看看它们到底是怎么一回事。
第一种传热方式,咱们叫它“热传导”。
热传导就像是咱们小时候玩的“传话游戏”,不过这里传的不是话,而是热量。
热量会从温度高的地方,通过物质内部粒子的碰撞,一点点传到温度低的地方。
就像是你拿着一个刚出锅的馒头,手一碰就烫得不行,这就是热量从馒头传到了你的手上。
再比如说,咱们冬天烤火,火堆的热量就是通过热传导,一点点传到了咱们的衣服上、皮肤上,让咱们觉得暖和。
热传导有个特点,就是它得靠物质来传,空气里传得慢,金属里传得快。
为啥呢?因为金属里的粒子排得紧,撞得勤,热量就传得快。
这就像咱们在学校里传纸条,如果教室里人少,纸条就能很快传到目的地;如果人多,那就得绕来绕去,传得慢了。
第二种传热方式,咱们叫它“热对流”。
热对流就像是咱们玩的“接力赛”,热量不是靠物质内部粒子碰撞传,而是靠物质整体的运动来传。
就像是你烧一锅开水,锅底的水先受热,然后变轻上升,上面的冷水就沉下来受热,这样一来二去,整锅水就热了。
这就是热对流在起作用。
热对流通常发生在气体和液体里,因为气体和液体容易流动。
固体里也能发生热对流,但得在特定条件下,比如金属块里有气泡或者缝隙,气泡和缝隙里的气体或液体就能流动传热。
这就像咱们在学校里玩接力赛,得有人能跑,才能传得快。
第三种传热方式,咱们叫它“热辐射”。
热辐射就像是咱们发的“无线电波”,热量不靠物质传,而是直接通过空间传。
就像是你站在太阳底下,即使空气不流动,你也能感觉到热,这就是太阳通过热辐射把热量传给了你。
再比如说,你晚上用电热毯睡觉,电热毯通过热辐射把热量传给了你的身体,让你觉得暖和。
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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”。
答: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”。
8、某些表演者赤脚踩过炽热的木炭,从传热学角度解释为何不会烫伤不会烫伤的基本条件是什么答:因为热量的传递和温度的升高需要一个过程,而表演者赤脚接触炽热木炭的时间极短,因此在这个极短的时间内传递的温度有限,不足以达到令人烫伤的温度,所以不会烫伤。
基本条件:表演者接触炽热木炭的时间必须极短,以至于在这段时间内所传递的热量不至于达到灼伤人的温度9、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。
为什么答: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。
10、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。
11、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。
为什么答: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。
但白天和晚上的差别在于:白天可以吸收来自太阳的辐射能量,而晚上却不能。
因而晚上感觉会更冷一些。
12、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,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。
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。
13、我们国家北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,、为什么霜会结在树叶上表面答:这是因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。
而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。
由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。
14、窗玻璃对红外线几乎不透明,但是隔着玻璃依然会被太阳晒到的发热为什么答:虽说窗玻璃对红外线不透明,但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。
15、在寒冷的北方地区,现在建房越来越多的人开始采用多孔的空心砖。
为什么答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为(m〃K)(35℃),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。
16、冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行感觉更冷答:强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关,相对速度越大,对流换热越强。
与步行相比,骑摩托车时相对速度较大,对流换热强度大,因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。
皮手套和护膝,由于导热系数小且有一定厚度,增加了一层较大的导热热阻,使总传热热阻增大,从而可降低散热量,从而起到保护作用。
17、绿色住宅的一种节能方式(夏天少用空调冬天多用暖气)就是在其房屋前栽种几棵大型落叶乔木,尝试从传热学角度说明大树的作用。
答:夏天室内热负荷主要来自太阳辐射,如房屋前栽种几棵大树,枝叶繁茂会遮挡阳光,使房屋处于树荫下,可以凉快些,从而减少使用空调。
到了冬天,树叶落光,太阳光线可直射到房屋上,因而又可推迟使用暖气时间或少用暖气。
这样便可达到节能的目的。
18、滚热的食物盛在砂锅里比在铝锅里不容易冷,为什么答:这是由于陶瓷的砂锅比金属的铝锅传热慢,锅壁又比较厚,热不容易传出来。
19、冬天时,用手摸72度的铁和600度的木材感觉一样吗,为什么请用传热学的知识解释答:一样,因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢,而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。
不同的温差和不同的导热系数产生相同的热流密度,故导热效果相同。
20 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。
21 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。
22 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,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。
23 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。
所以,结霜的冰箱耗电量更大。
24 有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
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属自然对流。
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。
25 在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好为什么答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为(m·K)(35℃),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。
因而用多孔空心砖好。
26 电影《泰坦尼克号》里,男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。
试从传热学的观点解释这一现象。
答:杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量,而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。
在其他条件相同时,水的自然对流强度要远大于空气,因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。
因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
27 人造地球在卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁答:卫星在太空中正常运行时,其表面的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射。
而在卫星返回地面的过程中,由于与大气层之间的摩擦,产生大量的热量,无法及时散失,因而易被烧毁。
28 北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,试问树叶上、下表面的哪一面结霜为什么答:霜会结在树叶上的表面。
因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。
而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。
由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。
29 窗玻璃对红外线几乎不透明,但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和答:窗玻璃对红外线不透明,但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。
30 在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球要大得多答:由于火星附近没有大气层,因而在白天,太阳辐射时火星表现温度很高,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,因而表面温度很低。
而地球附近由于大气层(主要成份是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部分来自太阳的辐射能量,因而昼夜温差较小。