热传导速率与物体温度高低
热传导速率与高温物体本身的温度高低有关吗?换句话说,物体温度越高,传导的温度越快?100度的水传导温度到20度的空气的速率高,还是50度的水传导温度到20度的空气的速率高?
热传导速率与物体有关吗?比如100度水温传导到20度空气的传导速率与100度油温传导到20度空气的传导速率不同吗?
是的,热传导的速率与媒质之间的温度差是有关系的,温度差越大,传热的速率越快ΔQ/Δt=-K*A*ΔT/h
ΔQ 传导总热能
Δt 传导耗时
K 传热系数
A 传导截面积
ΔT 温差
H 传导物体厚唬
由公式可看出,传导时间与温差成反比关系,温差越大传导时间也越短,物体越厚传导越慢,传导总热能越大传导越慢。
热传递速率的计算公式
热传递速率下面的公式表示
q=-λA(dt/dx)
λ为导热系数
A为传热面积
t为温度
x为在导热面上的坐标
q是沿x方向传递的热流密度(用单位时间的导热量)
dt/dx是物体沿x方向的温度变化率(与温度差成正比,与长度成反比)
-表示热量传递方向与温度变化率方向相反
(这是热力学中的傅立叶定律)λA(dt/dx)
由此可以看出,热传递的速率与传递物体的长度成反比、横截面积成正比、与温度差成正比。
如果被加热水箱起始温度为T1(不知道),终止温度是T2(190度),假设两个恒温鼎源与被加热水箱之间的传热物体相同,而温度差不同,就是而且温差开始大,随着过程的进行逐渐减小,因此加热时间的计算比较复杂,要用高等数学进行计算。
但可以看出,被加热水箱起始温度为T1不同得到的结果不同。
导热系数和热传导系数的区别?
热传系数低,散热的速度低
导热系数高,散热效果更好
1.传热系数一般用h表示,一般用在对流换热时,有两种或以上物质发生换热时:
2.导热系数一般指物质本身的热导率,与其他物质无关,一般用λ表示:
热传导的数学表达
当物体内的温度分布只依赖于一个空间坐标,而且温度分布不随时间而变时,热量只沿温度降低的一个方向传递,这称为一维定态热传导。此时的热传导可用下式描述:式中 为是热流密度,即在与传输方向相垂直的单位面积上,在x方向上的传热速率;T为温度;x为热传递方向的坐标;k为热导率。此式表明q正比于温度梯度dT/dx,但热流方向与温度梯度方向相反。此规律由法国物理学家傅里叶于1822年首先提出,故称为傅里叶定律。 在最一般的热传导中,温度随时间和三个空间坐标而变化,且伴有热量产生或者消耗(例如,反应热)。这时的热传导称为三维非定态热传导,可用热扩散方程(Heat Equation)描述 :式中τ为时间;x、y、z为坐标轴;ρ为密度; 为定压比热容;热扩散方程表明:在介质中任意一点处,由传导进入单位体积的净导热速率加上单位体积的热能产生速率必定等于单位体积内所贮存的能量变化速率 。如果热导率k是一个常数,热扩散方程又可以表述如下:α称为热扩散系数, ,表示非定态热传导过程中物体内部温度趋于均匀的能力,即导温系数越大,则温度趋于均匀越快;q.dot为单位体积内热量生成的速率。 一维定态热传导的计算 以连续操作的窑炉中热量通过炉壁的传递为例,热量从内壁面传到外壁面,按照傅立叶定律计算,得出热流量为:式中T1和T2分别为壁的内外两侧面的温度;A为炉壁面面积;L为炉壁的厚度;T1-T2为传热的推动力;Q为传热速率。根据电流等于电势差比阻力的概念,L/kA是平壁面热传导的热阻。由于热传导的速率正比于热导率,所以换热器中采用热导率高的材料(如铜、钢、石墨等)作为传热间壁材料
你好,温度差与热传递之间就是有一个关系,但不是简单的正比关系,其关系是温度差越大,热传递的速度越快,这在我们的日常生活中可以用生活经验进行证明。
在对水或其他液体进行加热的过程中,酒精灯火焰放出的热量不是全部被烧杯和水吸收,还有一大部分向周围散发出去。这里烧杯和水得到热量升温。持续的获取热量,不停的升温,才会使水的温度升高到沸腾,热量的多少与加热的时间成正比,水温的变化则与获得热量的多少成正比,因此加热时间与水的温度变化成正比。
ΔQ/Δt=-K*A*ΔT/h
ΔQ 传导总热能
Δt 传导耗时
K 传热系数
A 传导截面积
ΔT 温差
H 传导物体厚度
由公式可看出,传导时间与温差成反比关系,温差越大传导时间也越短,物体越厚传导越慢,传导总热能越大传导越慢。