热传导现象的宏观规律.pptx

热传导现象的宏观规律热传导现象的宏观规律 当当系系统统与与外外界界之之间间或或系系统统内内部部各各部部分分之之间间存在温度差时就有热量的传输。存在温度差时就有热量的传输。热传递有热传导、对流与辐射三种方式，本节将讨论热传递有热传导、对流与辐射三种方式，本节将讨论热传导。热传导。傅里叶定律傅里叶定律 （一）（一）傅里叶定律傅里叶定律 18221822法法国国科科学学家家傅傅里里叶叶（FourierFourier）在在热热质质说说思思想想指指导导下下发发现现傅傅里里叶叶定定律律。该该定定律律认认为为热热流流 d dQ Q/d/dt t (单单位位时时间间内内通通过过的的热热量量）与与温温度度梯梯度度 d dT T/d/dz z 及及横横截截面面积积 A A 成正比成正比.AB*傅里叶定律傅里叶定律:傅里叶定律傅里叶定律其中比例系数其中比例系数 称为热导称为热导系数系数,其单位为其单位为 W/mW/mK K。负号表示热量从温度较负号表示热量从温度较高处流向温度较低处。高处流向温度较低处。例例 3.4 3.4 测量气体的热导率测量气体的热导率 （二）热传导的微观机理：（二）热传导的微观机理：热热传传导导是是由由于于分分子子热热运运动动强强弱弱程程度度（即即温温度度）不不同同所所产生的能量传递。产生的能量传递。（1 1）气气体体：当当存存在在温温度度梯梯度度时时，作作杂杂乱乱无无章章运运动动的的气气体体分分子子，在在空空间间交交换换分分子子对对的的同同时时交交换换了了具具有有不不同同热热运运动平均能量的分子，因而发生能量的迁移。动平均能量的分子，因而发生能量的迁移。（2 2）固体和液体：）固体和液体：其其分分子子的的热热运运动动形形式式为为振振动动。温温度度高高处处分分子子热热运运动动能能量量较较大大，因因而而振振动动的的振振幅幅大大；温温度度低低处处分分子子振振动动的的振振幅幅小。小。因因为为整整个个固固体体或或液液体体都都是是由由化化学学键键把把所所有有分分子子联联接接而而成成的的连连续续介介质质，一一个个分分子子的的振振动动将将导导致致整整个个物物体体的的振振动动，同同样样局局部部分分子子较较大大幅幅度度的的振振动动也也将将使使其其它它分分子子的平均振幅增加。的平均振幅增加。热热运运动动能能量量就就是是这这样样借借助助于于相相互互联联接接的的分分子子的的频频繁繁的振动逐层地传递开去的的振动逐层地传递开去的。一般液体和固体的热传导系数较低一般液体和固体的热传导系数较低。