什么是热?热传递是如何发生的?当热量从一个物体传递到另一个物体时,对物质有什么影响?以下是您需要知道的:
热传递是一种物质的内部能量传递到另一种物质的过程。热力学是研究热传递及其引起的变化的学科。对传热的理解对于分析热力学过程至关重要,例如热机和热泵中发生的热力学过程。
根据动力学理论,物质的内能是由单个原子或分子的运动产生的。热能是将这种能量从一个物体或系统转移到另一个物体或系统的能量形式。这种热传递可以通过多种方式进行:
为了使两种物质相互影响,它们必须彼此热接触。如果您在打开烤箱的同时保持烤箱打开,并站在烤箱前面几英尺,则您与烤箱处于热接触状态,可以感觉到它传递给您的热量(通过空气对流)。
当然,通常情况下,当你离烤箱几英尺远时,你感觉不到来自烤箱的热量,这是因为烤箱具有隔热层,将热量保持在烤箱内部,从而防止与烤箱外部的热接触。这当然不是完美的,所以如果你站在附近,你会感觉到烤箱里的热量。
热平衡是指两个热接触的物体之间不再传热。
传热的基本效果是一种物质的粒子与另一种物质的粒子碰撞。能量较高的物质通常会失去内能(即“冷却”),而能量较低的物质则会获得内能(即“加热”)。
在我们的日常生活中,这一点最明显的影响是相变,物质从一种状态转变为另一种状态,例如冰在吸收热量时从固体融化为液体。水比冰含有更多的内能(即水分子移动得更快)。
此外,许多物质在获得和失去内能时会经历热膨胀或热收缩。水(和其他液体)在结冰时通常会膨胀,任何一个在冰箱里放了带帽饮料太久的人都发现了这一点。
物体的热容有助于定义该物体的温度对吸收或传递热量的反应。热容定义为热量变化除以温度变化。
热传递受一些基本原理的指导,这些基本原理被称为热力学定律,定义了热传递如何与系统所做的功相关,并对系统可能实现的功能设置了一些限制。
安妮·玛丽·赫尔曼斯汀博士编辑。
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