什么是热传导
编辑热传导是通过微粒的微观碰撞和电子在体内的移动来传递内部能量。碰撞分子(包括分子、原子和电子)传递杂乱无章的微观动能和势能,共同称为内部能。导电发生在所有阶段:固体、液体和气体。
热量自发地从较热的物体流向较冷的物体。例如,热量从电炉的热板传导到与其接触的锅的底部。在没有相对的外部驱动能量源的情况下,在一个物体内部或物体之间,温差会随着时间的流逝而衰减,并且达到热平衡,温度变得更加均匀。
在传导中,热流在身体内部并通过身体本身。相反,在通过热辐射进行的热传递中,传递通常是在物体之间进行的,它们可以在空间上分开。通过传导和热辐射的结合进行热传递也是可能的。对流中,内部能量通过移动的材料载体在物体之间传递。在固体中,传导是通过分子的振动和碰撞,声子的传播和碰撞以及自由电子的扩散和碰撞的组合来介导的。在气体和液体中,传导是由于分子随机运动期间的碰撞和扩散所致。光子在这种情况下,它们不会互相碰撞,因此,电磁辐射的热传输在概念上与微观扩散以及材料颗粒和声子的碰撞所引起的热传导是截然不同的。但是,除非材料是半透明的,否则通常不容易观察到这种区别。
热力学零定律
编辑所谓热力学零定律的一种说法直接集中在热传导的概念上。Bailyn(1994)写道:“ ...零定律可以陈述为:
- 所有的透热壁都是等效的。“
透热壁是两个机构,其允许它们之间的热通道之间的物理连接。Bailyn指的是专门连接两个物体的隔热墙,特别是导电墙。
“零法则”的这一陈述属于理想化的理论论述,实际的物理墙可能具有不符合其普遍性的特点。
例如,壁的材料在必须导热的温度下不得发生相变,例如蒸发或熔化。但是,当仅考虑热平衡并且时间不是紧迫的时候,因此材料的电导率并不太重要时,一种合适的导热体就和另一种导热体一样好。相反,零定律的另一方面是,再次受到适当的限制,给定的透热壁对与其相连的热浴的性质无关。例如,温度计的玻璃灯泡无论是否暴露在气体或液体中都可以用作隔热墙,只要它们不会腐蚀或熔化它即可。
这些差异是传热的主要特征之一。从某种意义上讲,它们是传热的对称。
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