换热有传导、对流和辐射.空气的导热系数是0.023W/m·k,对流的传热系数是5-25W/m2·k,测试时怎么区分?
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/17 11:02:48
换热有传导、对流和辐射.空气的导热系数是0.023W/m·k,对流的传热系数是5-25W/m2·k,测试时怎么区分?
现在有的大学教科书害人不浅,说什么双层玻璃中空气作用很大,减少了97%的热量传递.从双层玻璃温室大棚的使用效果上看,实质上空气的作用非常有限,简直是误人子弟!
现在有的大学教科书害人不浅,说什么双层玻璃中空气作用很大,减少了97%的热量传递.从双层玻璃温室大棚的使用效果上看,实质上空气的作用非常有限,简直是误人子弟!
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大学教科书没有害人.
1、空气的主要成分是氧气和氮气组成,它们都是对称双原子气体分子,另有少量的二氧化碳、氢气、水蒸气等不对称多原子气体分子(不足1%),因此,空气的辐射传热极小,可忽略不计.即空气的传热主要是对流与导热;
2、由于空气的导热系数很小,故当空气不流动时,则通过空气传递的热量只能是导热;
3、通常来说,空气发生对流传热时,其热量的传递是较大的,至少要比导热要大得多;
4、对于双层玻璃而言,只要两玻璃之间的距离足够近,空气就不会对流,其传热主要是导热的形式,因此双层玻璃可以极大地减少热量的传递;但若双层玻璃之间的距离不是那么近,空气就会流动,反而会促进热量的传递;因此,要想减少热量的传递,双层玻璃之间的距离一定要小,小到空气刚好不对流就行(这是最佳距离,过小也不好),否则就会适得其反;
5、“利用空气较小导热系数来达到保温的目的”的例子很多,象泡状的材料等,其内心都是空的(就是空气),很轻,都能起到保温效果,如常见的塑料泡沫等就常用来保温;再如保温杯,就是利用了双层之间的真空(其实还是有少量的空气),等.
6、空气的导热系数可以查资料,通常《传热学》里就有.要使用专门的仪器(导热仪)才能测量空气的导热系数;
7、导热系数是物质的物性参数,不是状态参数.
希望楼主能够明白.
再问: “什么情况下空气会不流动”,气体产生流动的原因是有压力差、温度差、不均相,其中有一项存在气体便产生流动,并不是你说的“两玻璃之间的距离足够近,空气就不会对流”,难道距离小到比单个气体分子还小时,才不流动了?恭喜你,夹住一个分子了! “空气的导热系数可以查资料,通常《传热学》里就有”。我问的是怎么测试?也许根本没人知道怎么测试,因为空气传导和对流很难区分。至于是不是害人,去百度文库查“双层玻璃”。
再答: 1、附面层的空气几乎不流动,其传热方式主要是导热。另,气体分子的宏观运动(即流动)与其微观运动(不规则热运动)是完全不同的。 2、关于气体导热系数的测定,可参考“http://wenku.baidu.com/view/2e61d6ea998fcc22bcd10d46.html”的“测定气体导热系数” 3、科学技术是把双刃剑,搞好了,能得到最大收益,但弄不好,反而受损。 4、利用空气保温的例子很多,现再说两个: (1)普通粘土砖,其导热系数为 0.72+0.5×10^(-3)t,而含有大量的空气孔的轻质粘土砖,其导热系数为 0.18+0.37×10^(-3)t,可见,在相同的温度t下,它们的导热系数相差了很大;(2)陶瓷纤维,其导热系数为0.037~0.041 w/(m.℃),比实心陶瓷的导热系数小多了。
再问: “关于气体导热系数的测定,”书中指明是在常规百分之一气压以下测试的,按常识,人能在空气中呼吸,这个气压不能呼吸吧?因此这个导热系数只是一个计算推论。同时,南京大学物理系有论文指出,他们做这个实验发现相对误差是39%,这就是大学搞科学的态度?请搜“热线法测定”豆丁网。 轻质粘土砖的导热系数是空气的10倍,差太远,这里就不研究了。 “科学技术是柄双刃剑”,如果小平同志知道了,就会说:做科学要认真!
再答: 做实验总是有误差的,但误差的大小并不能否认空气导热系数非常小这一基本的事实。空气的导热系数非常小是客观存在的,是不以人的意志为转移的。因为这样的例子太多了,比比皆是,如多孔的物质,或具有多层的结构,都能够降低导热系数。如棉花、真空棉、鸭绒被、等等,如果你把它们的空气都抽跑,不含空气孔或真空孔,以及没有隔层,它们的导热系数就会大了许多,就不会保暖了。陶瓷材料也是一样的,由于将陶瓷吹成多孔的细纤维,因而其导热系数大大降低,广泛用于保温目的。但陶瓷本身是不保温的。 另外,实验所产生的误差,是普遍存在的现象。如像水和水蒸气的物性参数,也是每隔若干年就会公布新的、更符合实际的数据。你不能说以前的水及水蒸气的数据误差较大,就否认其科学性。科学是永无止境的,人们的认识总是从简单到复杂,从粗糙到精确,从低级到高级。 当然,采用“热线法”来测气体的导热系数,误差是有些大,这种方法目前还处于探讨,主要是想用于教学的,其目的是在花少量的钱的基础上,培养学生如何思考问题和解决问题的能力。实际测量气体导热系数是用的“气体导热仪”或“气体分析仪”。这些仪器都是比较昂贵的,有的还需专人负责、专人操作,一般用于科研。 “轻质粘土砖的导热系数是空气的10倍,差太远,这里就不研究了。”,这是不对的。因为普通粘土砖没那么多的气孔,因而其导热系数要比有许多空气孔的轻质粘土砖的导热系数要大了许多,就是利用了空气导热系数很小的缘故。如果说空气导热系数很大,比实心粘土砖还要大,那多孔的轻质粘土砖的导热系数肯定是增加的。说“轻质粘土砖的导热系数比空气导热系数大了10倍”,比较的对象不妥。 另外,“科学是把双刃剑”,就是要我们科学办事,认真办事。如果违背了科学,必定要受到科学的惩罚。 所以,受到科学惩罚的人,不要埋怨这个那个的,要好好总结教训,克服认识上的局限性,才能更上一层楼。 在历史上,从失败中总结成定律或定理的有不少,如“热力学第一定律”和“热力学第二定律”都是从失败中总结出来的。难道我们就不能总结自已的经验和教训吗?
再问: 我前面说的:一是气体的导热系数是不是计算出来的?抽掉空气的低气压,得出的结果有很大的误差;二是低气压下的实验结果误差也很大,是因为有对流存在。 误差39%不道歉还有理?是不是说“有些大”就行了?我们的教科书,有错就改,别一知半解的。 石墨和金刚石,差异显著和空气没关系。同理,我觉得没功夫讨论耐火砖。 重点是:空气的导热系数0.023,到底是谁怎么准确测试出来的?测试原理是什么?测试时怎么区分导热和对流?
1、空气的主要成分是氧气和氮气组成,它们都是对称双原子气体分子,另有少量的二氧化碳、氢气、水蒸气等不对称多原子气体分子(不足1%),因此,空气的辐射传热极小,可忽略不计.即空气的传热主要是对流与导热;
2、由于空气的导热系数很小,故当空气不流动时,则通过空气传递的热量只能是导热;
3、通常来说,空气发生对流传热时,其热量的传递是较大的,至少要比导热要大得多;
4、对于双层玻璃而言,只要两玻璃之间的距离足够近,空气就不会对流,其传热主要是导热的形式,因此双层玻璃可以极大地减少热量的传递;但若双层玻璃之间的距离不是那么近,空气就会流动,反而会促进热量的传递;因此,要想减少热量的传递,双层玻璃之间的距离一定要小,小到空气刚好不对流就行(这是最佳距离,过小也不好),否则就会适得其反;
5、“利用空气较小导热系数来达到保温的目的”的例子很多,象泡状的材料等,其内心都是空的(就是空气),很轻,都能起到保温效果,如常见的塑料泡沫等就常用来保温;再如保温杯,就是利用了双层之间的真空(其实还是有少量的空气),等.
6、空气的导热系数可以查资料,通常《传热学》里就有.要使用专门的仪器(导热仪)才能测量空气的导热系数;
7、导热系数是物质的物性参数,不是状态参数.
希望楼主能够明白.
再问: “什么情况下空气会不流动”,气体产生流动的原因是有压力差、温度差、不均相,其中有一项存在气体便产生流动,并不是你说的“两玻璃之间的距离足够近,空气就不会对流”,难道距离小到比单个气体分子还小时,才不流动了?恭喜你,夹住一个分子了! “空气的导热系数可以查资料,通常《传热学》里就有”。我问的是怎么测试?也许根本没人知道怎么测试,因为空气传导和对流很难区分。至于是不是害人,去百度文库查“双层玻璃”。
再答: 1、附面层的空气几乎不流动,其传热方式主要是导热。另,气体分子的宏观运动(即流动)与其微观运动(不规则热运动)是完全不同的。 2、关于气体导热系数的测定,可参考“http://wenku.baidu.com/view/2e61d6ea998fcc22bcd10d46.html”的“测定气体导热系数” 3、科学技术是把双刃剑,搞好了,能得到最大收益,但弄不好,反而受损。 4、利用空气保温的例子很多,现再说两个: (1)普通粘土砖,其导热系数为 0.72+0.5×10^(-3)t,而含有大量的空气孔的轻质粘土砖,其导热系数为 0.18+0.37×10^(-3)t,可见,在相同的温度t下,它们的导热系数相差了很大;(2)陶瓷纤维,其导热系数为0.037~0.041 w/(m.℃),比实心陶瓷的导热系数小多了。
再问: “关于气体导热系数的测定,”书中指明是在常规百分之一气压以下测试的,按常识,人能在空气中呼吸,这个气压不能呼吸吧?因此这个导热系数只是一个计算推论。同时,南京大学物理系有论文指出,他们做这个实验发现相对误差是39%,这就是大学搞科学的态度?请搜“热线法测定”豆丁网。 轻质粘土砖的导热系数是空气的10倍,差太远,这里就不研究了。 “科学技术是柄双刃剑”,如果小平同志知道了,就会说:做科学要认真!
再答: 做实验总是有误差的,但误差的大小并不能否认空气导热系数非常小这一基本的事实。空气的导热系数非常小是客观存在的,是不以人的意志为转移的。因为这样的例子太多了,比比皆是,如多孔的物质,或具有多层的结构,都能够降低导热系数。如棉花、真空棉、鸭绒被、等等,如果你把它们的空气都抽跑,不含空气孔或真空孔,以及没有隔层,它们的导热系数就会大了许多,就不会保暖了。陶瓷材料也是一样的,由于将陶瓷吹成多孔的细纤维,因而其导热系数大大降低,广泛用于保温目的。但陶瓷本身是不保温的。 另外,实验所产生的误差,是普遍存在的现象。如像水和水蒸气的物性参数,也是每隔若干年就会公布新的、更符合实际的数据。你不能说以前的水及水蒸气的数据误差较大,就否认其科学性。科学是永无止境的,人们的认识总是从简单到复杂,从粗糙到精确,从低级到高级。 当然,采用“热线法”来测气体的导热系数,误差是有些大,这种方法目前还处于探讨,主要是想用于教学的,其目的是在花少量的钱的基础上,培养学生如何思考问题和解决问题的能力。实际测量气体导热系数是用的“气体导热仪”或“气体分析仪”。这些仪器都是比较昂贵的,有的还需专人负责、专人操作,一般用于科研。 “轻质粘土砖的导热系数是空气的10倍,差太远,这里就不研究了。”,这是不对的。因为普通粘土砖没那么多的气孔,因而其导热系数要比有许多空气孔的轻质粘土砖的导热系数要大了许多,就是利用了空气导热系数很小的缘故。如果说空气导热系数很大,比实心粘土砖还要大,那多孔的轻质粘土砖的导热系数肯定是增加的。说“轻质粘土砖的导热系数比空气导热系数大了10倍”,比较的对象不妥。 另外,“科学是把双刃剑”,就是要我们科学办事,认真办事。如果违背了科学,必定要受到科学的惩罚。 所以,受到科学惩罚的人,不要埋怨这个那个的,要好好总结教训,克服认识上的局限性,才能更上一层楼。 在历史上,从失败中总结成定律或定理的有不少,如“热力学第一定律”和“热力学第二定律”都是从失败中总结出来的。难道我们就不能总结自已的经验和教训吗?
再问: 我前面说的:一是气体的导热系数是不是计算出来的?抽掉空气的低气压,得出的结果有很大的误差;二是低气压下的实验结果误差也很大,是因为有对流存在。 误差39%不道歉还有理?是不是说“有些大”就行了?我们的教科书,有错就改,别一知半解的。 石墨和金刚石,差异显著和空气没关系。同理,我觉得没功夫讨论耐火砖。 重点是:空气的导热系数0.023,到底是谁怎么准确测试出来的?测试原理是什么?测试时怎么区分导热和对流?
换热有传导、对流和辐射.空气的导热系数是0.023W/m·k,对流的传热系数是5-25W/m2·k,测试时怎么区分?
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