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高中物理:7.5《内能》素材(新人教版选修3-3)

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扩展资料热传递与热传导 有许多人在学习物理、解答物理习题时,常把热传递与热传导混为一谈,认为热传递与热传导描述的是同一物理过程,殊不知它们是两个不同的概念。 由内能与热能一节以及热、热运动与热现象的阐述可知,物体的内能就是组成物体全部分子、原子的动能、势能和内部电子能等总和,物体内能的改变可以通过分子、原子有规则运动的能量交换来达成,也可以通过分子、原子的无规则运动的能量交换来达成(或者是两者兼有)。前者能量交换的方式就是作宏观机械功的方式,后者能量交换的方式就是所谓的热传递。更确切地讲,所谓热传递就是没有作宏观机械功而使内能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分的过程。它通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。实际热传递过程中,这三种方式常常是相伴进行的,重要的是看哪一种方式占主要地位。在热力学中,把除了热传递以外的其他一切能量转移方式都归于作功。所以,热传递和作功是能量转移的两种方式,除此之外没有其他方式。 由以上论述可知,热传递是能量传递的一种方式,它具体又包括热传导、对流和热辐射三种形式。为了帮助大家能把热传递与热传导更好地加以区别,下面我们有必要对热传导、对流和总辐射分别作论述。 热传导指的是物质系统(气体、液体或固体),由于内部各处温度不均匀而引起的热能(内能)从温度较高处向温度较低处输运的现象。 热传导的实质是由大量分子、原子或电子的相互碰撞,而使热能(内能)从物体温度较高部分传到温度较低部分的过程。热传导是固体中热传递的主要方式,在气体、液体中它往往与对流同时发生。各种物质的热传导性能不同,热传导过程的基本定律是博里叶定律。 对流作为热传递的一种途径,是流体(气体、液体)中热传递的主要方式。它是指流体中较热部分和较冷部分在流体本身的有序的循环流动下的相互搀和,使温度趋于均匀从而达到热能(内能)传递的过程。 对流往往自发产生,这是由于温度不均匀性所引起的压力或密度差异的结果。 至于热辐射,它是指受热物体以电磁辐射的形式向外界发射并传送能量的过程。物体温度越高,辐射越强。与热传导、对流不同,热辐射能把热能以光的速度穿过真空,从一个物体传给另一个物体。任何物体只要温度高于绝对零度,就能辐射电磁波,波长 为 0.4~40 微米范围内的电磁波(即可见光与红外线)能被物体吸收而变成热能,故称为热射线。因电磁波的传播不需要任何媒质,所以热辐射...

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