热传递的定义
热传递（Heat Transfer） 是指热量从温度较高的物体或区域传递到温度较低的物体或区域的过程。
热传递的方向总是从 高温 向 低温。
热量的基本概念
热量（Quantity of Heat）
热量是物体内部能量的一种表现形式，用来描述物体因温度变化而发生的能量交换。
单位：热量的单位是 焦耳（Joule, 简写为J）。
水的比热容
比热容（Specific Heat Capacity） 是指将 1 克物质的温度升高 1°C 所需的热量。
水的比热容为 4200 J/(kg·°C)，即将 1 千克水的温度升高 1°C 需要 4200 焦耳的热量。
水的相变热
熔化热：1 克冰从 0°C 融化为水需要吸收 340 J 的热量。
汽化热：1 克水从 100°C 变为蒸汽需要吸收 2250 J 的热量。
热传递的三种方式
传导（Conduction）
定义：热量通过物体分子间的直接碰撞从高温部分传递到低温部分。
特点：
- 需要物质作为媒介。
- 主要发生在固体中。
- 导热性能好的物质称为 导体，如金属；导热性能差的物质称为 绝热体，如木头、塑料。
例子：金属勺子放入热水中，勺子的另一端会变热。
对流（Convection）
定义：热量通过液体或气体的流动进行传递。
特点：
- 需要流体（液体或气体）作为媒介。
- 热的部分上升，冷的部分下降，形成对流。
例子：水壶中的水被加热时，热水上升，冷水下降，形成对流。
辐射（Radiation）
定义：热量以电磁波的形式从一个物体传递到另一个物体，不需要任何物质作为媒介。
特点：
- 无需接触或物质媒介。
- 任何温度高于绝对零度（-273.15°C）的物体都会以辐射的形式向外发射热量。
例子：太阳通过辐射将热量传递到地球。
热传递方式的比较
| 方式 | 媒介 | 特点 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 传导 | 固体 | 热量通过分子间直接碰撞传递；需要物质作为媒介。 | 金属勺子加热，另一端变热。 |
| 对流 | 液体或气体 | 通过流体的流动传递热量；热的部分上升，冷的部分下降。 | 水壶中水的循环加热。 |
| 辐射 | 不需要媒介 | 热量以电磁波形式传递；无需接触或物质媒介。 | 太阳光将热量传递到地球。 |
热传递的趣味知识
| 问题 | 答案 |
|---|---|
| 为什么金属导热快？ | 因为金属中的自由电子可以快速传递热量。 |
| 为什么冬天穿羽绒服保暖？ | 羽绒中的空气是良好的绝热体，可以减少热量的传导和对流。 |
| 为什么太阳能热水器效率高？ | 太阳能热水器通过辐射吸收太阳的热量，将其转化为水的热能。 |
总结
| 类别 | 描述 |
|---|---|
| 热量单位 | 焦耳（J）。 |
| 水的比热容 | 4200 J/(kg·°C)。 |
| 热传递方式 | 传导、对流、辐射。 |
| 传导的特点 | 需要物质作为媒介，主要发生在固体中。 |
| 对流的特点 | 需要液体或气体作为媒介，热的部分上升，冷的部分下降。 |
| 辐射的特点 | 不需要物质作为媒介，通过电磁波传递热量。 |
