明朗高中物理

热传递

物体之间,或者说系统跟外界之间,发生能量转移,有两类方式:做功和热传递。

热传递有两种方式:热传导和热辐射。

人的手部裸露在空气中,一方面,皮肤分子跟空气分子碰撞,交换能量,这个称为热传导。另一方面,手部发出电磁波(红外线),射向空气,同时接受来自外界的电磁波(红外线、可见光),这个称为热辐射。

热传导

相互接触的物体在接触面附近彼此温度不相等时,通过接触面分子的相互作用,能量从温度高的一方传到温度低的一方,这个方式,称为热传导。从微观角度说,温度高的一方,分子平均动能较大,温度低的一方,分子平均动能较小。两面分子碰撞,分子动能发生部分交换,温度高的一方,分子动能有净输出,温度低的一方,分子动能有净输入。而分子动能跟分子势能相互关联,因此,更恰当地说,温度高的一方,分子能量有净输出,温度低的一方,分子能量有净输入。

热辐射

由分子组成的物体,不管温度高低,都时刻不断地发出电磁波和接受电磁波。发出电磁波,自身的能量减少;接受电磁波,自身的能量增加。这种通过电磁波的接受和发送改变自身能量的方式,称为热辐射。通过热辐射,能量发生增加还是减少,无法由自身温度、环境温度简单确定。

对流

有些教材讲述热传递时会提到对流。对流并不是系统跟外界发生热传递的方式。

房间内的空调器附近的冷气或热气,不是固定于附近,而是在整个房间的大部分区域流动。气体之间混合,不同部分气体之间发生热传导和热辐射,使得整个房间内的不同位置的空气温度接近均匀。这就是对流。对流只是系统内部能量的空间分布发生变化的方式。特别设计的情况下,系统内部的对流、系统外部的对流,有助于增加系统跟外界之间的传导和辐射。

蒸发致冷

一碗热水,放在桌子上,几分钟后温度下降若干度。蒸发起到了不小的作用。蒸发发生的微观过程是,动能比较大的水分子,离开热水,进入空气。剩下来的热水,平均温度就下降。碗里留下来的水跟飞出去的水分子组成的系统,并没有因为蒸发而增减能量。所以说,蒸发并不是系统跟外界发生热传递的方式。

energy-internal-tranfer.txt · Last modified: 2018/03/27 15:25 (external edit)