8 個熱傳導的例子
1. 用例子解釋其意義 熱傳導 ?
彭巴哈桑
熱傳導是指熱量透過構成物體的原子/分子之間的碰撞而傳遞。例如,考慮一根加熱的鐵棒。鐵棒的一端接觸到火焰,另一端被握住。即使被握住的那一端沒有接觸火焰,但由於熱量透過鐵棒傳遞,被握住的那一端也會感到發熱。熱量是如何從鐵棒的一端傳遞到另一端的呢?
加熱後的熨斗尖端會受到額外的加熱。 卡路里 熱能是一種能量,它自然地從高溫物體傳遞到低溫物體。這種能量的增加使得構成鐵的原子/分子偏離其平衡位置的振動幅度更大。隨著振動幅度的增加,原子/分子會與相鄰的原子/分子發生碰撞,進一步振動並獲得更多能量。這個過程持續進行,直到熱量到達被握住的鐵的尖端。
2. 液體的原子/分子之間是否有可能透過傳導進行熱傳遞?
彭巴哈桑
考慮以下範例。當一根鐵棒被加熱時,熱量從一個鐵原子/分子傳遞到另一個鐵原子/分子,因此可以說固體原子/分子之間的熱傳遞是透過傳導進行的。液體原子/分子之間的熱傳遞不是透過傳導進行的,因為液體原子/分子之間的熱傳遞是透過對流進行的;同樣,氣體原子/分子之間的熱傳遞是透過對流進行的。
3. 熱導率 磚的導熱係數為 0,84 J/m·℃,羊毛的導熱係數為 0,040 J/m·℃o磚和羊毛,哪個導熱性比較好?
彭巴哈桑
導熱係數高的物體是熱的良好導體(熱導體),而導熱係數低的物體是熱的不良導體(熱導體)。
根據題意,磚的導熱係數大於羊毛的導熱係數,因此磚塊比羊毛導熱性更好。
4. 一根實心圓柱形鋼棒長1米,橫截面積為0,2平方米。鋼的導熱係數為40 J/m·℃o若鋼材兩端的溫差為10oC,求鋼棒中熱傳導的速率!
彭巴哈桑
已知:
鋼材長度 (l) = 1 米
鋼材橫截面積 (A) = 0,2 米2
鋼的熱導率 (k) = 40 J/m·℃o
鋼材兩端溫差 (ΔT) = 10oC
問: 傳導傳熱速率 (Q/t)
回答 :
熱傳導速率的計算公式:
Q/t = k A ΔT / l
Q/t = (40)(0,2)(10) / 1
Q/t = 80 / 1
Q/t = 80 焦耳/秒
5. 金屬A和B的長度和橫斷面積相同。金屬A的導熱係數是金屬B的1/6。兩種金屬的一端被加熱,且溫度變化相同。因此,金屬A和金屬B的傳熱速率之比為…
A. 6 : 1
B. 1 : 6
C. 1 : 5
D. 2 : 1
E. 4 : 1
討論 :
D知道 :
kA = 1/6千B = 1/6
kB = 6/6 = 1
問 :
比較金屬A和金屬B的傳熱速率?
Jawab :
熱傳導速率公式 :
說明:Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 橫截面積,T1 = 高溫,T2 = 低溫,l = 物體長度。
兩種金屬的長度和橫截面積相等,因此方程式中可以忽略 l 和 A。兩種金屬的溫度變化也相同,因此 (T1 - T.2) 從等式中消除。
kA : ķB
1/6 : 6/6
1:6
正確答案是 B。
6. 如圖所示,兩個尺寸相同但類型不同的固體 P 和 Q 連接在一起。如果 P 的熱導率是 Q 的熱導率的三倍,那麼 P 和 Q 邊界處的溫度為…
一個60 oC
二50 oC
三40 oC
D. 20 oC
E.10 oC
討論 :
已知 :
TP = 0 oC
TQ = 80 oC
kP = 3kQ = 3
kQ = 1
問 :
邊界平面 P 和 Q 處的溫度?
回答 :
這兩個物體的尺寸相同,因此 A 和 l 從方程式中消除。
正確答案是D。
7.每秒流過金屬材料的熱量:
(1)與兩端之間的溫差成反比
(2)與物體的橫截面積成反比
(3)取決於金屬材料的類型
(4)與金屬的長度成反比。
提高熱傳導速率的正確方法是…
彭巴哈桑
熱傳導的公式:
![]()
每秒流過的熱量(Q/t)
與兩端之間的溫度差(T 1 – T 2 )成正比。
與物體的橫截面積 (A) 成正比。
與金屬材料類型成正比(k = 熱導率)
與金屬的長度(l)成反比。
正確答案是第3條和第4條。
8.金屬 P、Q 和 R 尺寸相同。它們的電導率分別為 4k、2k 和 k。如圖所示,這三個金屬透過開口端的溫度連接在一起。

金屬連接點 P 與 Q 處的溫度 (T x ) 為...
彭巴哈桑
我們都知道:
金屬電導率 P = 4k
金屬電導率 Q = 2k
金屬電導率 R = k
金屬端低溫 P (TP ) = 20 ℃
金屬尖端溫度 R (T R ) = 160 o C
求:金屬連接點 P 與 Q 處的溫度 (T x )
答:
熱傳導的公式:
![]()
備註:
Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 橫截面積,T1 =初始溫度,T2 =最終溫度,l = 桿的長度。
![]()
長度(l)和橫截面積(A)相等,因此從方程式中消除。
![]()
利用這個公式計算溫度。
考慮金屬桿 P 和 Q。

考慮金屬桿 Q 和 R。

要得到 T x,需要消去 T y:

