热量的传递 —— 热辐射

2024-04-25 03:40:20

热传递有三种方式：传导、对流和辐射。
- 三种传递过程：
  - 热传递
  - 动量传递
  - 质量传递

1. 绝对零度

绝对零度（absolute zero），是热力学的最低温度，但只是理论上的下限值。热力学温标的单位是开尔文（K），绝对零度就是开尔文温度标（简称开氏温度标，记为K）定义的零点。0K 约等于摄氏温标零下273.15摄氏度，也就是 0 开氏度，在此温度下，物体分子没有动能，动势能不为 0，故此时物体内能不为0。

T(K)=t(℃)+273.15

物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，粒子动能越大，物质温度就越高。理论上，若粒子动能低到量子力学的最低点时，物质即达到绝对零度，不能再低。然而，绝对零度是不可能达到的最低温度，自然界的温度只能无限逼近。如果到达，那么一切事物都将达到运动的最低形式。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。在绝对零度下，原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。

2. 热辐射

热辐射，物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。

由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。

3. 热辐射分布

温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射；
当温度为 300℃ 时热辐射中最强的波长在红外区；
当物体的温度在500℃以上至800℃时，热辐射中最强的波长成分在可见光区。

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