如何物质传递热能?(matter transfer thermal energy?)

物质会以三种方式之一传递热能:通过传导、对流和辐射。当两个不同温度的物体放在一起时,这些物体将努力达到热平衡。也就是说,热量将从高浓度的物体转移到低浓度的物体--从热到冷。换句话说,较热的物体将把热量传递给较冷的物体,直到两个物体具有相同的温度。一旦物体达到平衡,它们将倾向于保持在那里,除非有某种外部变化。...
A metal pan on a hot burner conducts thermal energy.

物质会以三种方式之一传递热能:通过传导、对流和辐射。当两个不同温度的物体放在一起时,这些物体将努力达到热平衡。也就是说,热量将从高浓度的物体转移到低浓度的物体--从热到冷。换句话说,较热的物体将把热量传递给较冷的物体,直到两个物体具有相同的温度。一旦物体达到平衡,它们将倾向于保持在那里,除非有某种外部变化。

The movement of water molecules in boiling water is an example of natural convection.

热能较高的物体中的分子比热能较低的物体振动得快。然后,移动的分子可以碰撞到其他分子,导致它们在能量转移时移动。传导是物体通过分子之间的相互碰撞来传递热能的情况。当一个金属勺子浸泡在热茶中时,就可以看到这种情况。茶叶中的分子与勺子中的分子发生振动,导致分子加速,从而使勺子升温。

另一种移动热能的方式是对流。对流与热能通过流体的运动进行传递有关。有两种类型的对流:自然对流和强制对流。强制对流使用泵或风扇等物体来移动流体并传递热量。强制对流的例子包括对流炉和流体热散热器系统。

当流体具有两个不同的温度导致不同的密度时,就会发生自然对流。自然对流的一个例子是水在炉子上被加热。炉子的热量加热了水的底部,导致分子的振动速度加快。当分子振动时,它们膨胀并失去密度,导致较暖的水上升,较冷的水下沉。然后,较冷的水会升温并上升到顶部。这个过程产生的环流被称为对流,是天气的许多方面的原因。

世界上用来传递热能的最后一种方法是辐射。通过辐射,物体可以通过真空传递热能。这就是太阳温暖地球的热能转移类型。在这个过程中,热能是以红外线的形式转移的。尽管热能可以通过辐射转移,但当红外线照射到一个物体(如空气)时,我们会感觉到热,并导致分子加速移动,从而升温。

  • 发表于 2022-02-09 19:06
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  • 分类:科学

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