A辐射传热.PPT

7.1.1 热力学第零定律 当不同温度的两物体相互接触或相互作用时,热量会自动从高温物体流向低温物体,直至两物体温度相同,达到热平衡为止。 7.1.2.热力学第一定律 热能可以转换为其他形式的能,其他形式的能量也可以转换为热能,且转换部分的量值不变(守恒). A.实质是能量守恒与转换定律在热学中的体现。 B.能量既不能产生,也不会消失,只能相互转换. C.△Q=△U+△W 加入到物质系统的热量会引起物质系统内能增加或对外作膨胀功。 7.1.3.热力学第二定律 热力学第二定律： 说法A:热量不能自动地从低温物体流向高温物体。 说法B:有序能(功)能全部转换为无序能,而无序能不能全部转化为有序能(功).(热机的效率不可能100%) 。 说法C:加工过程所耗热量总是大于产品需要耗能量。 说法D:正常球体绝不能弹回到它开始降落的高度。 说法E:车辆没有发动机就不可能爬上比它开始下坡的山头更高的高度。 说法F:一切能量的转换过程中,其最终状态都是废热。 说法G:自然界中一切自发的过程都是不可逆的。 说法H：自然界中一切自发的过程都是从有序走向无序的。 7.1.4.热力学基本定律与生活谚语 热力学第一定律说:不吃饭只做事的系统是不存在的。 热力学第二定律说:只吃饭不做事简直是浪废粮食。 热力学第一定律说:没有付出绝无获取。 热力学第二定律说:有得必有失；取乎其上得乎其中。 热力学第一定律说:巧妇难为无米之炊。 热力学第二定律说:陷入困境易,求得解脱难。 7.2.热量传递基本规律 7.2.1稳态传热与非稳态传热 B.非稳态传热：物系间传热时，温度、热流等有关热参数有变化的传热状态。 C.周期性非稳态传热 物系间传热时，温度、热流等有关热参数呈周期性稳态变化。 7.2.2.热量传递的基本方式 三种传热方式在生活中的体现 传导（Conduction）：是固体内部或固体接触时热转移的方式。 对流（Convection）：是流体内部或流体间的热转移方式。 辐射（Radiation）：是不接触物体间的热转移的方式。 C.导热计算 表述为： 通过平板的热量Q与平板面积F、时间τ、两表面温差(t1-t2)成正比，与厚度d成反比;还与平板材料有关，反映在系数λ上。 材料的导热系数λ：征材料的导热能力，也表征材料阻止热量通过的能力。单位是J/s·m℃·或w/m·℃ 热流密度q：单位时间单位面积流过平板的热量称为。单位是J/（s·m2）或w/m2 导热热阻R： 关于导热系数λ的说明： A.表征材料的导热性能，是材料本身的物理属性。 B.一般有： λ金属 ＞λ非固 ＞λ液 ＞λ气 C.多孔材料的导热系数随其含湿量的增加而增加。 D.导热系数λ＜0.25 w/m·℃ 的材料称为绝热材料。 A.对流分类： 自然对流：由于自然力造成流体热冷不均或密度不同而引起流体的相对运动（自然力）。高层建筑的抽吸作用，散热器的散热等。 强制对流：流体的相对运动由人工机械引起.风机通风，水泵加压。 B.对流传热： 温度不同的流体有宏观相对位移（即发生相对运动）时，依靠流体微团的相互渗合，把热量从一处转移到另一处的现象。 传热基理：依靠流体微团的相互渗合。 C.对流换热：流体流过固体表面，与固体间进行的传热。 边界层：层流 紊流 对流换热热流qc：表示单位面积单位时间内通过的对流换热量；单位： w/m2 关于αc的说明： a.表示换热过程的强弱，由多种因素决定，它不是物体的固有属性。 b.同条件下,强制对流＞自然对流。 c.有相变＞无相变。 7.2.5辐射传热 0.8～600μ称为红外线。 0.4～40μ称为热射线，辐射称为热辐射。 0.38～0.78μ称为可见光。 3μ以上的辐射又称为长波辐射。 3μ以下的辐射又称为短波辐射。 a.温度大于0 K的物体均要向外辐射能量, 同时也可以接受其他物体的辐射。 b.在一般所遇到的物体的温度范围内，有实际意义的热辐射波长在波谱的0.38～1000 μm之间，而且大部分能量位于红外线区段的0.76－20μm范围内。 基理：依靠原子中电子振动和能级跃迁，以电磁波形式传播。 辐射换热:指物系间以辐射传热的方式相互交换热量。 辐射换热特点： a.伴有能量形式的转换。 b.两物体辐射换热无需直接接触。 B.辐射的吸收、反射、透射 C.辐射本领 D .黒体的辐射 斯特藩-玻耳兹曼定律： (Stefan-Boltzmann law) E.实际物体的辐射 选择性辐射体: 辐射致冷： 大气窗： F.辐射换热计算 （1）黑体辐射换热计算： 7.2.6 传热过程 热量从温度