熱傳遞的概念很清晰,只要兩個物體之間存在著溫度差異,那麼熱量就會從高溫物體傳遞到低溫物體,而熱傳遞的方式主要有三種:熱傳導、熱對流和熱輻射。
我們先來了解這三種傳熱方式有什麼不同?
1.熱傳導
熱量傳遞中,熱傳導是非常常見的方式,一般發生在接觸的固體上,例如把一根鐵的一端放在火中去燒,而在另外一端很快就會感受到熱量,這種最常見的方式就是熱傳導。我們知道物體體現出溫度或者說攜帶熱量,根源就是微觀粒子在進行熱運動,溫度較高的地方代表著熱運動劇烈,微觀粒子動能較大,會帶動附近的微觀粒子一起運動,熱量就以這樣的方式傳遞下去。
只要有溫度差就會發生熱傳遞,這個前提條件是要有兩個物體或者物體內部溫度不均的地方發生。這也是固體中
2.熱對流
這種熱的傳導方式主要發生在流動的液體或者氣體中,同時也伴隨著熱傳導,最常見的就是家裡燒熱水,通過沸騰流動把所有的水都加熱到接近100攝氏度。熱對流和熱傳導比較相似,都需要有介質或者相互接觸才能實現熱量的傳導。
3.熱輻射
在三種熱量傳遞方式中,這是唯一一種不需要介質就可以完成的,最常見的就是太陽輻射能跨越1.5億公裡,讓地球上春暖花開、鳥語花香。而這中間的1.5億公裡是接近於絕對真空的,也就是不含有任何物質,即使有也是非常稀薄的粒子。
因此在接近於絕對真空的宇宙之中,量外兩種熱傳遞方式:導熱和對流都不發生,唯一發生的就是熱輻射。恆星在自身的引力塌陷作用下,內核處形成了高溫高壓的條件,高溫條件讓氫核熱運動速度變快,高壓條件讓氫核的密度增加。在這兩個條件的加持下,氫核的碰撞機率大大增加,從而發生核聚變。在太陽內部每秒鐘都有6億噸氫核發生核聚變,生成大約5.95億噸的氦,而損失的500萬噸質量按照愛因斯坦質能方程轉化為能量。
這些能量以熱輻射的方式穿過茫茫太空,傳遞到太陽系內的大多數天體上,但這隻佔據了小部分,99.99%以上的能量理論上會一直向太陽系外傳播。在真空中熱量是不會通過熱傳導和對流的方式來損失的,但可以通過熱輻射來傳遞熱量。
熱輻射是一種很普遍的熱傳遞方式,宇宙中只要溫度高於絕對零度的,都會向外進行熱輻射。
文/杜若,圖片來源網絡侵刪
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