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传热学杨世铭，陶文铨第二章

一、主题/概述

传热学是一门研究热量传递规律的学科，它涉及固体、液体和气体中热量的传递方式，包括传导、对流和辐射。本章由杨世铭和陶文铨合著，主要介绍了传热学的基本概念、基本定律以及热传导、对流和辐射等基本传热方式。通过学习本章内容，读者可以掌握传热学的基本理论和方法，为后续深入学习打下基础。

二、主要内容（分项列出）

1.小

传热学的基本概念

传热学的基本定律

热传导

对流

辐射

2.编号或项目符号：

传热学的基本概念：

1.热量：物体内部或物体间由于温度差异而传递的能量。

2.温度：物体冷热程度的物理量。

3.热传导：热量通过物体内部或物体间直接传递的方式。

4.对流：热量通过流体（液体或气体）流动而传递的方式。

5.辐射：热量通过电磁波的形式在真空中或透明介质中传递的方式。

传热学的基本定律：

1.热力学第一定律：能量守恒定律，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

2.热力学第二定律：熵增原理，即在一个封闭系统中，熵总是趋向于增加。

3.热传导定律：傅里叶定律，即热量传递速率与温度梯度成正比。

4.对流定律：牛顿冷却定律，即流体的温度梯度与流体流动速度成正比。

5.辐射定律：斯特藩玻尔兹曼定律，即物体辐射的热量与其温度的四次方成正比。

热传导：

1.热传导的基本方程：傅里叶定律。

2.热传导系数：描述材料导热能力的物理量。

3.热阻：描述物体阻碍热量传递的物理量。

4.热传导的边界条件：物体表面与外界的热交换条件。

对流：

1.对流的基本方程：牛顿冷却定律。

2.对流换热系数：描述流体与固体表面之间换热能力的物理量。

3.对流换热边界层：流体与固体表面之间的温度分布区域。

4.对流换热的热量传递：通过对流换热系数和边界层厚度来计算。

辐射：

1.辐射的基本方程：斯特藩玻尔兹曼定律。

2.辐射换热系数：描述物体辐射换热能力的物理量。

3.辐射换热的热量传递：通过对流换热系数和辐射换热系数来计算。

3.详细解释：

热传导：热传导是指热量通过物体内部或物体间直接传递的方式。傅里叶定律描述了热传导的基本规律，即热量传递速率与温度梯度成正比。热传导系数是描述材料导热能力的物理量，其值越大，材料的导热能力越强。热阻是描述物体阻碍热量传递的物理量，其值越大，物体的热阻越大。热传导的边界条件包括物体表面与外界的热交换条件，如对流换热和辐射换热。

对流：对流是指热量通过流体（液体或气体）流动而传递的方式。牛顿冷却定律描述了对流的基本规律，即流体的温度梯度与流体流动速度成正比。对流换热系数是描述流体与固体表面之间换热能力的物理量，其值越大，流体与固体表面之间的换热能力越强。对流换热边界层是流体与固体表面之间的温度分布区域，其厚度与流体的流动速度和流体的性质有关。对流换热的热量传递可以通过对流换热系数和边界层厚度来计算。

辐射：辐射是指热量通过电磁波的形式在真空中或透明介质中传递的方式。斯特藩玻尔兹曼定律描述了辐射的基本规律，即物体辐射的热量与其温度的四次方成正比。辐射换热系数是描述物体辐射换热能力的物理量，其值越大，物体的辐射换热能力越强。辐射换热的热量传递可以通过辐射换热系数来计算。

三、摘要或结论

本章介绍了传热学的基本概念、基本定律以及热传导、对流和辐射等基本传热方式。通过学习本章内容，读者可以掌握传热学的基本理论和方法，为后续深入学习打下基础。

四、问题与反思

①傅里叶定律在热传导中的应用有哪些？

②对流换热系数的影响因素有哪些？

③辐射换热在实际工程中的应用有哪些？

④如何提高传热效率？

[1]杨世铭，陶文铨.传热学[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]傅里叶.热力学[M].北京：科学出版社，1982.

[3]牛顿.自然哲学的数学原理[M].北京：科学出版社，1979.

[4]斯特藩玻尔兹曼.辐射定律[M].北京：科学出版社，1982.