5.2 熱傳遞

(1)

5.2 ^熱傳遞

因為熱能從

燒烤爐傳遞到我們身上

熱傳遞 (heat transfer)

坐在燒烤爐附近時很熱呀！

(2)

1

^{銅棒的傳導}

熱能會以傳導 (conduction) 的方式從物體較熱的部分傳遞到較冷的部分，或者在兩個互相碰觸的物體之間，從較熱的物體傳遞到較冷的物體。

(3)

2

^{不同材料的傳導}

• 傳導受很多因素影響

(4)

2

• 傳導可以在固體、液體和氣體中發生

• 一般來說：

良好的導體良好的絕緣體金屬

（例如銀、銅和鐵）

非金屬

（例如玻璃、木、

水和空氣）

(5)

2

金屬是良好的（導體／絕緣體）。

非金屬是良好的（導體／絕緣體）。

(6)

3

^{傳導和絕緣的應用}

a

^煮食鍋

金屬

（良好導體）

• 熱能可以迅速從煮食爐傳遞到食物

(7)

• 鍋柄不易燙手

塑膠

（良好絕緣體）

3 a

^煮食鍋

(8)

b

^食物容器

• 既能保持食物温暖，

摸上去又不會燙手

發泡膠

（良好的絕緣體）

3

(9)

c

^{毛髮和衣服}

毛與毛之間的空隙能困住身體外圍的空氣

3

羽毛

厚毛

良好的絕緣體

(10)

可以減慢熱能藉傳導從身體散失到四周

有助保暖

3 c

^{毛髮和衣服}

羽毛

厚毛

(11)

羽絨外套

毛衣或羽絨外套能困住許多空氣

3 c

^{毛髮和衣服}

減慢傳導

(12)

B ^{對流}

• 液體和氣體會^流動

• 這些物質可以藉對流 (convection) 來傳遞熱能

(13)

接近火焰的水變熱上升

冷水下沉，

流向熱水先前所在的位置

水就這樣被火焰加熱

1

^{液體和氣體的熱傳遞}

(14)

空氣的對流與水的對流相似：

冷空氣流向熱空氣先前所在的位置

火焰附近的空氣變熱上升

1

(15)

對流在液體和氣體中發生，熱能靠液體或氣體的流動向上傳遞。

1

(16)

2

^{對流的應用}

a

^{對流式暖爐和冷氣機}

• 一般放在地板上

對流式暖爐

(17)

開動後：

• 會加熱暖爐附近的空氣

• 變熱了的空氣會上升

暖空氣

2

^{對流的應用}

a

對流式暖爐

(18)

• 周圍的冷空氣則下沉

• 整個房間逐漸變得暖和

冷空氣

2

^{對流的應用}

a

開動後：

對流式暖爐暖空氣

(19)

• 通常安裝在牆壁

高處 ^冷氣機

• 它會噴出冷空氣

2

^{對流的應用}

a

(20)

• 冷空氣會下沉，

把暖空氣向上推

暖空氣

冷空氣

• 冷氣機吸入暖空氣，把它冷卻後再噴出來

2

^{對流的應用}

a

冷氣機

(21)

• 過程不斷進行 à 房間中所有

空氣逐漸冷卻下來

2

^{對流的應用}

a

暖空氣

冷空氣

冷氣機

(22)

b

^顯示器

顯示器運作時：狹縫

• 放出熱能

• 內裏的空氣受熱上升

2

^{對流的應用}

(23)

b

^顯示器

暖空氣

冷空氣冷空氣

2

^{對流的應用}

狹縫的作用： _狹縫

讓暖空氣從上方離開

讓周圍的冷空氣從兩旁進入

(24)

b

^顯示器

à 藉對流把顯示器冷卻

2

^{對流的應用}

暖空氣

冷空氣冷空氣狹縫

(25)

c

^電熱水壺

• 發熱器安裝在底部

2

^{對流的應用}

發熱器

(26)

發熱器

• 藉對流來加熱整壺水

水的對流

2

^{對流的應用}

c

^電熱水壺

(27)

如果發熱器安裝在頂部，

2

^{對流的應用}

c

^電熱水壺

發熱器

(28)

壺底的水還需要

很長時間才會變熱

2

^{對流的應用}

c

^電熱水壺

發熱器

(29)

C ^{輻射}

1

^{真空中的熱傳遞}

真空

太陽和地球之間的空間是真空

(vacuum)。

r

傳導

r

對流

(30)

1

^{真空中的熱傳遞} 輻射 (radiation)

• 在^真空中發生，

並會向所有方向傳遞熱能

(31)

1

• 太陽發出的熱能就是藉^輻射傳遞至地球的。

輻射

(32)

1

熱能可以藉輻射在真空中傳遞。

輻射會沿所有方向傳遞熱能。

(33)

2

^{顏色和輻射}

輻射受很多因素影響。

(34)

I

^{藉輻射吸收熱能}

（暗黑色／亮白色）燒瓶藉輻射吸收熱能較快。

5.10

(35)

II

^{藉輻射發出熱能}

（暗黑色／亮白色）燒瓶藉輻射發出熱能較快。

5.10

(36)

2

^{顏色和輻射}

吸收體 (absorber)：藉輻射吸收熱能的物體

輻射體 (radiator)：藉輻射發出熱能的物體

(37)

2

^{顏色和輻射}

暗啞深色的物體是（良好／不良）

吸收體和輻射體。

光亮淺色的物體是（良好／不良）

吸收體和輻射體。

(38)

3

^{輻射的應用}

a

^{焗爐} _發熱線

輻射熱能

(39)

3

^{輻射的應用}

b

^{衣服的顏色}

夏天時……

較涼快

(40)

3

^{輻射的應用}

b

^{衣服的顏色}

較涼快

淺色的物體是不良吸收體

(41)

3

^{輻射的應用}

c

^{輻射式暖爐}

安裝在高處

能在戶外使用

(42)

3

^{輻射的應用}

c

^{輻射式暖爐}

輻射熱能

5.2 熱傳遞

5.2 熱傳遞

1

2

2

2

3

a

3

a

b

3

c

3

3

c

3

c

B 對 流

1

1

1

2

a

2

a

2

a

2

a

2

a

2

a

b

2

b

2

b

2

c

2

2

c

2

c

2

c

C 輻 射

1

r

r

1

1

1

2

I

II

2

2

3

a

3

b

3

b

3

c

3

c

5.2 ^熱傳遞

B ^{對流}

C ^{輻射}