【精选】热的传导方式传热的基本方式有三种,即传导,对流与
简述三种传热基本方式及其传热基本原理
简述三种传热基本方式及其传热基本原理
三种传热基本方式及其传热基本原理如下：
一、热传导。
热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。
二、热辐射。
热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。
热量传递的3种方式之一。
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。
热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。
由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。
三、热对流。
热对流是热传递的重要形式，它是影响火灾发展的主要因素：
1、高温热气流能加热在它流经途中的可燃物，引起新的燃烧。
2、热气流能够往任何方向传递热量，特别是向上传播，能引起上层楼板、天花板燃烧。
3、通过通风口进行热对流，使新鲜空气不断流进燃烧区，供应持续燃烧。
传热
第一节
传热
概述
导热
一、热量传递的三种基本方式
根据传热的机理不同，热量传递的基本方式分为三种： 对流 热辐射
1、热传导（又称导热）
当物体内部或两个直接接触的物体存在着温差时，由于分 子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起热量的传递。 热量由高温部分传到低温部分，或从高温物体传到与之相接 触的低温物体，直到各部分温度相等为止，这种热量传递过 程称为导热。
ΔT=T1 –Tn+1
5、保温层的临界半径
t1----保温层内表面温度；tf----环境温度 r1、r2----分别为保温层内外壁半径； λ---为保温材料的导热系数 α---为对流传热系数；L---为管长
t1 t2
r1 r2
t1 t f r2 1 1 R1 R2 ln 2L r1 2Lr2
2、导热系数
dT A dx
（1）、固体的导热系数
大多数固体的导热系数与温度大致呈线性关系。 λ=λ0（1+αλt）
αλ-------温度系数
（2）液体的导热系数
液态金属：液态金属导热系数比一般液体高 液态金属导热系数随温度升高而降低。 其他液体：水的导热系数最大，除水和甘油等几种液体外，大多数 液体λ随温度升高略有减少，纯液体λ比混合液体一般要大一些。
第二节
一、热传导方程 1、傅立叶定律
热传导
T φ T2 x
dT A dx dT q dx
dT dx
T1
T
T+dT
dx
δ
温度梯度，表示热流方向温度变化的强度，温度梯 度越大，说明热流方向单位长度上的温差越大。
负号 表示热流方向与温度梯度方向相反,热量是沿温度 降低的方向传递.
热量传递的三种方式
热量传递的三种方式热量传递是物体之间通过热量而产生的能量交换过程。
这个过程对于地球上的一切生命都至关重要，它决定了物体的温度以及热量的分布。
热量传递可以通过三种方式实现：传导、对流和辐射。
首先，我们来介绍传导。
传导是指热量通过直接物质接触来传递的过程。
当两个物体处于不同的温度时，它们之间会发生热量流动。
传导的速度取决于物体的性质，以及温度差异的大小。
传导速度较慢的物体被称为热传导性良好的物体，如金属。
这是因为金属内部的电子能够自由移动，从而更好地传递热量。
相比之下，非金属物体的传导速度较慢，如木材和塑料。
其次是对流。
对流是指热量通过流体（气体或液体）的流动来传递的过程。
当流体的温度变化时，流体的密度也会变化，从而引起流体的运动。
这种运动导致了热量的传递。
对流的速度取决于流体的性质以及温度差异的大小。
对流的一个常见例子是水的对流。
当在一个锅中加热水时，底层的水会变热并向上升，而上层的冷水则下沉。
这种对流现象导致了锅中的水被均匀加热。
最后是辐射。
辐射是指热量通过电磁辐射来传递的过程。
电磁辐射是一种以光速传播的电磁波。
当热物体发射辐射时，会向周围的物体传递热量。
和传导或者对流不同，辐射不需要介质来传播热量。
辐射的速度不受物质性质或者温度差异的影响。
因此，辐射是唯一一种可以在真空中传递热量的方式。
太阳能就是通过辐射传递到地球上的热量的一个重要例子。
虽然传导、对流和辐射是热量传递的三种方式，但它们常常同时存在于真实的物体中。
例如，当我们触摸到热的金属物体时，传导是最主要的传热方式。
金属通过对我们的手进行热传导，使我们感受到热量。
而当我们游泳时，热量通过对流传递到水中。
水中的热量通过对流扩散到我们的身体，使我们感到温暖。
另外，当我们暴露在太阳光下时，辐射是主要的传热方式。
太阳的光线以辐射的形式传递到地球，从而感受到热量。
总结起来，热量可以通过传导、对流和辐射这三种方式来传递。
这些方式各具特点，应用广泛，对于维持地球上的物质的温度分布以及生命的存在都起到了至关重要的作用。
热量传递的三种方式
热量传递的三种方式热量传递是热力学中重要的概念，涉及到能量的传递与转换。
热量传递的方式有多种，其中最常见的三种为传导、对流和辐射。
本文将详细介绍热量传递的三种方式及其特点。
一、传导传导是热量通过物质的直接接触传递的方式。
当物体A和B的温度不同时，它们之间会产生温度差，从而使得热量沿着物质逐渐传递。
常见的传导方式有热传导、电传导和扩散。
热传导主要发生在固体中，电传导则主要发生在导电物质中，而扩散则是气体或液体的传导方式。
传导的特点是能够在无介质的情况下传递热量，传递速度较慢且受介质的导热性能影响较大。
介质的导热性能越好，热量传递的速度越快。
常见的热导体如金属，而热绝缘材料如木材则具有较低的导热性能。
二、对流对流是热量通过流体的运动传递的方式。
当流体的一部分受热膨胀变轻而上升，另一部分受冷缩变重而下沉，形成了流体的循环流动，从而将热量从一个区域传递到另一个区域。
常见的对流方式有自然对流和强制对流。
自然对流是指由密度差引起的对流，而强制对流是指通过外力驱动的对流。
对流的特点是能够在气体和液体中传递热量，传递速度相对较快且受流体性质和流动速度的影响较大。
流体的传导热量和对流热量相互作用，共同影响热量传递的效果。
三、辐射辐射是热量以电磁波的形式传递的方式。
热源通过辐射产生电磁能量，不需要物质介质传递即可到达目标物体，被吸收后转化为热能。
任何物体只要温度高于绝对零度（0K），都会发出辐射。
辐射的特点是能够在真空中传递热量，不受介质的影响。
辐射热量的传递速度最快，同时也受物体表面特性和温度的影响。
常见的辐射热量有可见光、红外线和紫外线等。
总结：热量传递是能量的传递与转换过程，其中最常见的三种方式为传导、对流和辐射。
传导是通过物质的直接接触传递热量，对流是通过流体的运动传递热量，而辐射则是以电磁波的形式传递热量。
这三种方式各有特点，应用广泛。
在实际生活和工程中，热量传递的方式和效率的理解对于设计和操作决策具有重要意义。
热量的传导方式
热传递有热传导、热对流和热辐射三种基本方式。
热传导与热对流都需要一个中间介质，而热辐射则不需要。
热量从火焰传递到可燃物上，会导致可燃物热解、碳化或者起火。
热量传递的驱动力是能量差（温差），即热量总是从高温向低温物体传递。
一、热传导热传导属于接触传热，大量分子、原子或电子的互相撞击，使能量从物体温度较高部分传至温度较低部分的过程。
同时加热一段铜管（左）、钢管（右），7分钟后，左边的铜管温度上升至96℃，右边的钢管上升至30.6℃，这主要是因为这两种材料的导热系数不相同。
导热系数是物质导热能力的量度，又称热导率。
例如，铜的导热系数是387W/mK，钢的导热系数是45.8W/mK，而聚氨酯泡沫是0.034W/mK（常用于冷冻仓库）。
在这三者里面，铜是最佳的导热体，聚氨酯泡沫是导热性能最差的导热体，也是热的绝缘体。
二、传导热通量单位时间传递的热量可以用热通量表示，热通量也叫热流，表示热能传递的速率。
流经导热体的热通量（热能/单位面积）取决于以下要素：温差：温差越大，热传导速率越大（热流密度大）传导距离：热传导距离越短，热传导率/单位面积（热流密度）越高，距离越长，热传导率/单位面积（热流密度）越低。
材料的导热系数：导热系数越高，热传导率/单位面积越高（热流密度越大）。
在火场中，我们通常会通过门把手来预判屋内温度(建议用热成像仪)，主要就是因为门把手通常都是铜制品，导热系数高。
三、热对流热对流是指在流体流动进程中发生的热量传递的现象。
它是室内火灾早期热传递的主要方式，热烟气（热对流）能向各个方向传递热量。
例如给水加热，首先底部附近的水被加热，被加热的流体上升，较冷的水下沉取代它。
火灾中产生的热气和它们流过的气体表面会发生对流传热，气体的流速越高，对流换热的速率越大。
对流换热主要有两种形式：自然对流和强迫对流。
在自然对流中，气体在材料上流动的速度是由于气体表面和气体之间的温差所产生的浮力引起热气流的流动。
上图为自然对流，我们可以看到烟气热对流对泡沫的影响。
什么是传热有哪些不同方式的传热
什么是传热有哪些不同方式的传热知识点：什么是传热及其不同方式的传热传热是指热量在物体内部的传递过程。
在自然界和工程应用中，传热现象无处不在，如温暖的阳光照射到地球上、热水袋散热等。
传热主要有三种方式：导热、对流和辐射。
1.导热：导热是指热量通过物体内部的分子振动和电子运动传递。
导热的过程在固体、液体和气体中都可以发生，但机制各不相同。
在固体中，热量主要通过晶格振动的传播；在液体和气体中，热量主要通过分子的碰撞传递。
导热的基本规律是傅里叶定律，即热流密度与温度梯度成正比，与物体的导热系数成正比。
2.对流：对流是指流体移动时带动热量一起移动的现象。
对流分为自然对流和强制对流。
自然对流是由于流体密度不均匀引起的热量传递，如烧水时水面的波动。
强制对流是由于外部因素（如风扇、泵等）引起的热量传递，如空调出风口散热。
对流的热传递效率受到流体性质、流速和温度差等因素的影响。
3.辐射：辐射是指热量以电磁波的形式传递。
任何物体只要温度高于绝对零度(-273.15℃)，就会向外辐射热量。
辐射传热不受介质的影响，可以在真空中传播。
辐射传热的基本规律是斯蒂芬-玻尔兹曼定律，即物体单位面积辐射热功率与物体温度的四次方成正比。
总结：传热是热量在物体内部的传递过程，主要有导热、对流和辐射三种方式。
导热是通过物体内部分子振动和电子运动传递热量；对流是流体移动时带动热量一起移动的现象，分为自然对流和强制对流；辐射是热量以电磁波的形式传递，不受介质影响，可以在真空中传播。
这三种传热方式在自然界和工程应用中广泛存在，具有重要的意义。
习题及方法：1.习题：一块铜块的一边紧贴着一块铁块，如果铜块的另外三边处于室温，那么经过一段时间后，铜块和铁块的温度是否相等？方法：这道题目考查的是导热现象。
由于铜块和铁块接触，热量会通过导热的方式从高温的铜块传到低温的铁块，直到两者的温度相等。
解题的关键是要理解导热的规律，即热流密度与温度梯度成正比，与物体的导热系数成正比。
热能的传导方式
热能的传导方式热能的传导方式是指热量在物体内部传递的方式，通常有三种方式：热传导、热对流和热辐射。
这些传导方式在自然界以及我们日常生活中都有广泛的应用。
下面将详细介绍这三种传导方式的原理和应用。
1. 热传导热传导是指热量通过物体的直接接触传递的方式。
当物体的温度不一致时，温度较高的物体会向温度较低的物体传递热量，直到两者达到热平衡。
热传导的速率取决于物体的导热性能，即物体本身传导热量的能力。
在实际生活中，我们常常会遇到利用热传导进行传热的情况。
例如，当我们用电磁炉加热锅具时，热量会通过锅底的金属传递给食物，使其加热。
这就是利用热传导来进行烹饪的过程。
2. 热对流热对流是指热量通过流体（液体或气体）的运动传递的方式。
流体的分子在受热后会膨胀，密度减小，从而形成对流现象。
热对流通常发生在自然对流和强迫对流两种情况下。
自然对流是指由密度差异引起的流体运动。
例如，当我们烧开水时，底部的水受热后会膨胀，成为密度较小的热水，从而上升到表面，而冷却下来的水则下沉到底部，形成对流循环。
这种对流现象帮助热量更快地传递。
强迫对流是指通过外力强制使流体产生对流现象。
例如，我们使用的电风扇、空调等设备可以通过强制流通空气来加强热对流的效果，从而加快热量的传递。
3. 热辐射热辐射是指热量以电磁波的形式传递的方式。
它是一种无需介质传递的能量传递方式，可以在真空中传播。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
我们经常可以观察到热辐射的现象。
例如，太阳向地球发出的热辐射使地球上的温度升高，使得地球变得温暖。
在日常生活中，我们还可以利用热辐射来进行烹饪，例如烧烤食物时，食物受到热辐射而变得熟透。
总结：热能的传导方式是研究热量传递的重要内容。
热传导通过物体的直接接触实现热量的传递，热对流通过流体的运动实现热量的传递，而热辐射则是以电磁波的形式传递热量。
这三种传导方式在我们的日常生活中都起着重要的作用。
通过了解不同的热能传导方式，我们可以更好地理解和利用热量，从而应用于热传导、热对流以及热辐射等方面。
热的传递热传导热辐射与热对流
热的传递热传导热辐射与热对流热的传递: 热传导、热辐射与热对流热的传递是热量从高温物体传递到低温物体的过程。
热的传递可以通过三种方式进行：热传导、热辐射和热对流。
本文将对这三种方式进行详细地介绍和论述。
一、热传导热传导是指在固体、液体和气体内部，由分子之间的相互作用导致热量传递的过程。
在热传导中，热量通过固体的分子振动、摆动和自由电子在导体中的运动来传递。
以固体为例，当一个物体的一部分受热时，其分子将获得较大的能量，从而加快了分子的振动和摆动。
这些高能分子将向附近的低能分子传递能量，导致热量的传递。
热传导的传热速率与传热物质的导热性质、温度差、传热距离等因素有关。
二、热辐射热辐射是指物体由于温度差而发射出的热能，通过电磁波的形式传递到其他物体。
所有物体都能发出热辐射，其发射的频率和强度与物体的温度相关。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
可以说，热辐射是热量通过电磁波的传播传递的一种方式。
三、热对流热对流是指在液体和气体中，由于密度差和温度差引起的流体运动，从而导致热量传递的过程。
例如，当一个液体或气体受热时，其密度减小，从而使热量能够通过流体的运动传递到其他区域。
热对流分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由密度差和温度差引起的自发流动，而强制对流是通过外界强制的方式产生流动。
结论综上所述，热的传递可以通过热传导、热辐射和热对流来实现。
热传导通过分子的振动和运动来传递热量，主要在固体和液体中发生；热辐射则是通过电磁波的形式传递热量，其强度与物体的温度有关；而热对流是通过流体的运动实现热量的传递，主要在液体和气体中发生。
这三种方式在自然界和工程技术中都有广泛的应用，对于我们了解热的传递过程具有重要的意义。
通过研究热的传递，人们能够更好地掌握和应用热力学的原理和规律。
在工程领域，热的传递对于热交换器、制冷设备等的设计和优化具有重要的影响。
在环境科学领域，热的传递对于气候变化、能源利用等问题的研究也有着重要的作用。
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散热防热的主要措施
利用热传导、对流及辐射，把产品中的热量散发到周围 的环境中去称为散热。
电子产品常用的散热方法有： ①自然散热； ②强迫通风散热； ③液体冷却； ④蒸发冷却； ⑤半导体制冷。
自然散热
自然散热是利用产品中各元件及机壳的自然热传导，自然热对流，自 然热辐射来达到散热的目的。
如按上述原则安排有困难，可发热量大元器件和热敏感元 件进行热屏蔽。
强制散热
强制风冷。强制风冷是利用风机进行鼓风或抽风， 提高产品内空气流动的速度，增大散热面的温差，达 到散热的目的。
液体冷却。由于液体的导热系数、热容量和比热 都比空气大，利用它作为散热介质其效果比空气要好。
蒸发冷却。每一种液体都有一定的沸点，当液体 温度达到沸点时就会沸腾而产生蒸汽，从沸腾到形成 蒸汽的过程称为液体的汽化。液体汽化时要吸收热量。 蒸发冷却就是利用液体在汽化时能吸收大量热量的原 理来冷却发热器件的。
TjM = Ta + RTPCM 式中RT为热电阻，Ta为环境温度，PCM为最大允许的集电极功耗。
一般采用的散热器散热，下图为常用的散热器 。
2.2.1 热的传导方式
传热的基本方式有三种，即传导，对流和辐 射。
热传导是指通过物体内部或物体间直接接触 来传播热能的过程。热传导是通过物体内部或物 体接触面间的原子，分子以及自由电子的运动来 实现能量传播的。
Q=△t/RT 式中 Q ——单位时间内热传导的热量；
△t——热传导时的温度差（℃）；
RT ——热阻（℃/W）。
集成电路主要依靠外壳及引线的对流、辐射和传导散热。 当集成电路的热流密度超过0.6W/㎝2时 ，应装散热装置， 以减少外壳与周围环境的热阻。
②元器件的合理布置
保持足够的距离，以利于空气流动，增强对流散热。
将功率大、发热量大本身又耐热的元器件放在气流的下游 （出口处），将功率小、发热量小又不耐热的元器件放在气流 的上游（入口处）。
热辐射 热辐射是一种以电磁波（红外波段）辐射形式来传播能 量的现象。热辐射是由于温度升高，物体原子振动的结果引 起的。 Q =c·S[（T2/100） 4 -（T1/100）4] 式中 Q ——单位时间内辐射放出的热量(W)；
c ——辐射系数(W /m2·； S ——物体的辐射表面积(m2)；
在机壳上开通风孔 的形式
（2）电子产品内部的自然散热。
①元器件的自然散热
电阻主要通过传导散热。因此在装配电阻时，引线应尽 可能短一些，并且要加大与其它元件的距离。其它元器件类 似于电阻。
变压器主要依靠传导散热，要求铁心与支架、支架与固 定面都要良好接触，使其热阻最小。
晶体管依靠管壳及引线的对流、辐射和传导散热。大功 率的晶体管应该采用散热器散热。
热对流
热对流是依靠发热物体（或高温物体）周围的流体（气体或液体）将 热能转移的过程。
Q=α·△t·S 式中 Q ——单位时间内对流所排出的热量(W)；
α——散热系数(W/m2·℃)； △t——散热物体表面与冷却介质的温度差(℃)； S ——散热面积(m2)。 散热系数不仅与流体介质的性质有关，而且与对流的类型、对流的 速度、散热物体的形状、位置等因素有关。
热阻是热流途径上的阻力大小。它包括热流通过物体内时的阻力， 称为物体导热热阻Rs和热流通过两接触面时阻力，称为接触热阻Rc 。
RT =∑Rs+∑Rc 而 Rs=δ/（λ·S）
Rc=1/（kc·S） 式中 δ——传热路径的长度(m)；
S ——传导截面积(m2)； λ——导热系数（W/m·℃）；
kc——接触传热系数（W/m2·℃）
（1）机壳自然散热
电子产品的机壳是接受产品内部热量并将其散到周围环境中去的机 械结构，它在自然散热中起着重要作用。
机壳自然散热以下问题： ①选择导热性能好的材料做机壳，加强机箱内外表面的热传导。 ②为了提高机壳的热辐射能力，可在机壳内外表面涂粗糙的黑漆。 ③在机壳上，合理地开通风孔，可以加强气流的对流换热作用。
半导体致冷。也叫温差电致冷，它是建立在珀尔帖效应的 基础上的一种冷却方法。当任何两种不同的导体组成一电偶对， 并通以直流电时，在电偶对的相应接头处就会发生吸热和放热 现象。但这种效应在一般的金属中很弱，而在半导体材料中则 比较显著，因此可用半导体作致冷元件。
功率晶体管及集成电路芯片的散热
晶体管和集成电路在工作时要产生功耗，即集电极功耗Pc，其产 生的热量会使结温度升高。如果没有良好的散热，结温度将超过最大 允许结温度TjM，就会缩短管子寿命，甚至有烧坏的危险。