热传递的三种方式各有什么特点

Question

如题所述

Answer 1

1. 热辐射：热辐射是物体通过发射和吸收红外线来传递热能的过程，无需任何介质。这种传递方式发生在物体之间，通过电磁波的形式，主要是红外线，波长范围从远红外区到紫外区。辐射的强度与物体的表面特性及温度有关，表面越暗、越粗糙，其发射（或吸收）能量的能力越强。所有物体都会以电磁波的形式向周围环境辐射能量。
2. 热传导：热传导是指由于物体内部分子的热运动和相互作用，热量从高温区域向低温区域迁移的过程。这种现象在固态、液态和气态物质中都会发生，遵循傅里叶定律。根据该定律，系统内由于温度分布不均匀，在单位时间t内通过某一面积dS的热量dQ与物体的导热率λ、温度梯度(dT/dr)和距离r的平方成正比，即dQ = -λ(dT/dr)dSdt。
3. 热对流：热对流是指流体（包括液体和气体）在流动过程中，由于温度差异导致密度差异，从而从高温区域向低温区域传递热量的现象。热对流分为强迫对流和自然对流。强迫对流是由外部力量（如泵、风扇等）驱动的流体运动，而自然对流是由于流体温度分布不均而产生的浮力效应驱动的流体运动。对流传递可以发生在流体内部（如管道内）或流体与物体表面之间（如空气流过墙壁）。