什么是传导?

在开始上课之前,仔细思考下面给出的问题。

为什么在厨房里使用的平底锅的底部通常由
铜?
问题2:为什么厨房里用的钢锅把手是有盖子的
塑料的还是木头的?
问题3:为什么我们要用毯子或羊毛衣服
冷吗?
问题4:为什么毯子最初是冷的,但是,它
一段时间后变暖?

你知道答案了吗?

因为传导,所有问题的答案都是1。

传导是一种从受热物体中传递热量的现象
粒子(分子)与较冷粒子的碰撞
电子流。

导电可发生在固、液、三相中
气体。当我们在微观水平上观察时,在固相中,所有的分子都相互接触
其他。他们不能流动或改变他们的位置。当一个锅或
固体从一边受热,那一边的分子就会运动
但他们拒绝移动。所以它开始在自己的位置振动
这些分子的电子开始流动。因为这些振动和流动
电子的相邻分子层被加热,这一过程一直持续到固体表面的所有层都被加热。

在液体和气体中,分子可以流动,所以当一些分子被加热时,它们开始流动并与较冷的分子相撞。由于这种碰撞,热量被转移到较冷的分子上。

材料导热的性质被称为
热导率

根据傅里叶定律,热导率由热量给出
当存在单位温度梯度时,按单位表面积传递。


k = -Q / A*(dX/dt)

金属的热导率较高,而金属的热导率较低
非金属,钻石除外。铜和银是导热性能最高的金属。有些材料如棉花、木材、石棉、羊毛等是保暖的
绝缘体。

部分材料的导热系数如下:

问题:

考虑把平底锅放在炉子的下表面
锅温为3000C,上表面温度为2000C。
表面积为20 cm2,传热速率为2000 W。厚度
平底锅的厚度为10毫米。如果流动是,求金属的热导率
稳定和一维?

解决方案:

考虑到:
受热侧温度(T1) = 300℃
较冷侧的温度(T2) = 200℃
表面厚度(L) = 10mm =10- 2m
表面积(A) = 20 cm2 = 2*10-3 m
换热率= 2000w
导热系数=?

根据传导定律,我们知道-

k = -Q *L / (A*(T2-T1))
K = (2000*10-2) / (2*10-3 *100)
k = 100w /m-k

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