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传热学杨世铭，陶文铨第二章

传热学是研究热量传递规律和机理的学科，它是物理学和工程学的一个重要分支。本章由杨世铭和陶文铨共同编写，主要介绍了传热学的基本概念、基本定律以及热传导、对流和辐射三种基本传热方式。通过学习本章内容，读者可以建立起对传热学的基本认识，为进一步深入学习打下基础。

二、主要内容（分项列出）

1.小

传热学的基本概念

传热学的基本定律

热传导

对流

辐射

2.编号或项目符号：

传热学的基本概念：

1.热量：物体内部能量的一种形式，通常以焦耳（J）为单位。

2.温度：物体冷热程度的量度，通常以摄氏度（℃）或开尔文（K）为单位。

3.热传导：热量通过物体内部或物体间的直接接触传递的过程。

4.对流：热量通过流体（液体或气体）的流动传递的过程。

5.辐射：热量通过电磁波的形式传递的过程。

传热学的基本定律：

1.热量守恒定律：热量不能被创造或消灭，只能从高温物体传递到低温物体。

2.热传导定律：傅里叶定律，描述了热量在物体内部或物体间的传递规律。

3.对流定律：牛顿冷却定律，描述了热量通过对流传递的规律。

4.辐射定律：斯特藩玻尔兹曼定律，描述了热量通过辐射传递的规律。

热传导：

1.热传导系数：描述了物体单位时间内通过单位面积的热量。

2.热传导速率：描述了热量在物体内部或物体间的传递速度。

3.热传导方程：描述了热量在物体内部或物体间的传递过程。

对流：

1.对流系数：描述了流体单位时间内通过单位面积的热量。

2.对流速率：描述了热量通过对流传递的速度。

3.对流方程：描述了热量通过对流传递的过程。

辐射：

1.辐射系数：描述了物体单位时间内通过单位面积的热量。

2.辐射速率：描述了热量通过辐射传递的速度。

3.辐射方程：描述了热量通过辐射传递的过程。

3.详细解释：

热传导：热传导是热量通过物体内部或物体间的直接接触传递的过程。傅里叶定律描述了热传导的规律，即热量在物体内部或物体间的传递速率与温度梯度成正比，与热传导系数成正比，与物体截面积成反比。例如，金属棒的一端加热，热量会通过热传导传递到另一端。

对流：对流是热量通过流体（液体或气体）的流动传递的过程。牛顿冷却定律描述了对流的规律，即热量通过对流传递的速率与温度梯度成正比，与对流系数成正比，与流体流速成正比。例如，热水壶中的水加热后上升，冷水下降，形成对流。

辐射：辐射是热量通过电磁波的形式传递的过程。斯特藩玻尔兹曼定律描述了辐射的规律，即热量通过辐射传递的速率与物体表面温度的四次方成正比，与物体表面积成正比。例如，太阳的热量通过辐射传递到地球。

三、摘要或结论

本章介绍了传热学的基本概念、基本定律以及热传导、对流和辐射三种基本传热方式。通过学习本章内容，读者可以建立起对传热学的基本认识，为进一步深入学习打下基础。

四、问题与反思

①傅里叶定律中的温度梯度是如何定义的？

②对流和辐射在工程应用中有什么区别？

③如何计算物体表面通过辐射传递的热量？

[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]傅里叶.热传导论[M].北京：科学出版社，1982.

[3]牛顿.自然哲学的数学原理[M].北京：科学出版社，1979.

[4]斯特藩玻尔兹曼.辐射定律[M].北京：科学出版社，1982.