03.06 热传递的本质是什么,是否真的无物质传播?

姚振博


1、中学时期,热定义为分子的不规则运动的程度。现在看来,在没有分子的物质形态中也存在热,比如中子星、黑洞,是否热定义为微观粒子的不规则运动程度。

2、热是一种能量,它代表了物质蕴含能量的一种形式,而热传递是热能的一种释放形式。

3、热传递伴随着物质的传播,物质是热能传递的媒介,比如电磁辐射、光等,在生活中也常见,比如把一碗热水倒入冷水中。(首)


惠舒旅社老板


热传递是一个物理现象,是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。热传递主要存在三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。

其中热辐射就是你说的无物质传播,举个最简单的例子,太阳光传到地球,就是热辐射,中间不需要任何物质介质!



AI小离


小伙伴们,我们都知道一种现象,那就是天气冷了,我们要多加点衣服,天气热了,我们要减点衣服这样我们体感会感到舒服一点。实际上这就是一种热传递现象。

我们感到冷了,多加点衣服,那是我们身体的热量向外扩散;我们感到热了,减去点衣服,那是我们身体的热量向内聚集。

那么热传递的本质是什么呢?

一.热传递的本质是分子的运动

两个温度不同的物体接触,温度高的物体分子运动快,能量高,会经过接触将能量传给运动慢的物体,导致低温物体分子运动加快,温度升高.热的传导是什么状态

我们常说的导热好不好,实际上就是指的热传导。那为什么不叫冷传导呢?原来热量的产生是分子的运动速度加快了,分子活跃了;活跃的分子总是向着不活跃的分子运动,热量就是这样被传到过去了。也就是说活跃的分子是主动的,而不活跃的分子是被动的。最后能量达到平衡,实际上这也是热力学第二定律:热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。

你可能感到奇怪,比如从冰箱里拿出来一块冰,你是感到凉的,那不是冰的凉传到身体上去的吗?但是,你发现没有,并在你的手里化了,是热量传递过去的,而不是并冰传导过来的。你感到凉那只是感受而已。

二. A和B两个物体最后温度一样了

在生活中,我们常常遇到这样的情况,比如我们从冰箱里拿出来冻肉,放在水里,最后水的温度鱼肉的温度是一样的。我们发现水比以前变凉了,就是水的热分子向冻肉方向传递过去了。那么,热的水的温度哪去了?实际上它们达到了平衡。

即能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转移和转化的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律,也是热力学第一定律。这里只是物质的分子热能的传递,并没有物质交换。


三. 还有一种现象叫人辐射

辐射也是一种热传递,是高温物体发射强烈的红外线,此红外线能提高低温物体分子运动的能量温度就升高了。只是物质的分子参与了热的传播,分子即没有增加也没有减少。

小结:我们说,热的传递是分子运动的结果。依照热力学原理,能量既不能增加也不能减少,这就是能量守恒的道理。当然在同一种液体传递的过程中它们有交融,比如水,但物质的本来性质并没有改变。


任哥论道


现在公认的热的理论是紧密地与物质的内能相关联的。在热力学中认为内能是与物体的物理和化学状态相关的能量,即与物体内部分子和原子的方位与运动有关的能量。经过众多学者的试验普遍的证实了以下三个方面的结论:

1.因为热作为能量是与分子、原子以及他们的组成部分的移动、转移和振动运动有关的,因此热传导一定是严格的与这些运动有关的;

2.温度升高,分子和原子运动的频率和强度增大,所以随着温度升高,热传导是增强的。

3.从比较稠密的固态变为液体和气体导致较低的导热系数,于是热传导的效应也相应较低。

4.热传导的本质就是分子之间相互碰撞、影响产生的能量的转移。

  • 本人认为虽然热传递传递的是能量,但是能量的载体是物质,不存在没有寄主的单纯的能量,在整个热传递的过程中,如果没有物质这一载体的参与,热传导就无法进行,即便是辐射、磁感应也是由于物质与物质间的某种作用力参与的下进行的,单纯的能量不存在。因此,不存在无物质传播的热传递。

介绍几个相关知识

根据热力学第二定律,只有在各个物体处于不同温度时,热

才能从一个物体传递到另一个物体,并且热总是从高处流向温度最低处,即这时候存在一个温度梯度;以热量形式的能量,朝着温度降低的方向流动。

根据热力学第一定律,在没有热源和热沉存在时,

热流的能量是守恒的。所以一个物体可以具有一个随空间坐标和时间变化的温度分布,我们可以假设在某一时间,物体内部存在这样一个表面,在这一个表面上每一点的温度都是相同的,这样的表面叫等温面。

这些等温面相互之间的差别在于更冷或更热一些,相应的相差一个温度增量。


我叫MTD


题主你好,非常高兴能够共同探讨这个问题,很显然我们现在讨论的是物体温度的热能,而不是物质能量的热量(一碗米饭有多少热量)。

 

热量大小反映的是分子无规热运动的剧烈程度。假设一个物体是一个操场,许许多多同学是操场的组成部分,那么同学们活动的越激烈,那么操场的热量越高,这个是一个简单的比喻,事实上在物质内部,情况也是如此。那么热量的传递,无非是外界给与能量,刺激物体内部分子更加剧烈的运动。

 

一般意义上说,热量的传递方式有热传导、热对流和热辐射三种方式,简要介绍下:

热传导是就是通过接触,高温物体将能量传递给了低温物体,这里反映了热量的传递具有方向性。比如吃冰淇淋,我们嘴巴把热量传给了它,冰淇淋就融化了。热传导对能量的传播比较直观,因为高低温物体的分子都在做热运动,高温物体给与低温物体更多的能量碰撞,导致低温物体内部分子热运动加剧。

 

热对流是针对液体或气体这样的流体而言,比如每年从西伯利亚来的冷空气,还有我们的血液循环让身体保持恒温,这都是热对流的形式。热对流与热传导比较相像,不同的是,在热对流过程中,高温介质是流动的,其本质也是分子热运动的碰撞导致能量的传递。

 

热辐射的形式是电磁波,我们日常见到的阳光就是电磁波的一种,电磁波的能量与辐射源的温度有很大关系,比如白炽灯的灯丝温度有1千多度,那么它辐射出来的就是白光,我们人体的温度较低,可以辐射红外光,通过特定的设备可以检测到,比如过安检的时候用到的设备。热辐射的情况比较复杂一点,打个比方,热辐射的传递具有选择性,比如男生更容易跟男生玩,女生跟女生更容易相处,这是因为同类间气味相投,在电磁波领域也是如此,不同种类的电磁波能够对不同种类的分子产生不同的作用。电磁波的表征有波长和频率,电磁波按照波长从小到大排序,可以分为伽马射线,X射线、紫外光、可见光、红外光、微波、声波等等。不同种类的电磁波对分子的刺激是不同的,比如伽马射线能破坏分子结构,所以有致癌性;紫外线对皮肤有刺激作用,能刺激人体合成维生素D也能导致皮肤癌;红外线、微波能与物质含有的分子发生作用,比如微波炉发射的电磁波能与水分子、蛋白质发生共振,用于水的加热。

 

因此总的说来,热传递就是通过外界作用改变了物体内部分子的热运动程度。



Chemlover


人类最初利用的能量,和其他动物🐒一样,都是现成的阳光☀️,即太阳🌞能。后来,原始人学会了利用火🔥来取暖和加工食物🍜。这实际上是化学能。

到了大航海时代,人类利用风能,扬帆远航。后来,又发明了水车,其不仅可以浇灌土地,还可以提供动力来磨面和织布。

到了近代,蒸汽机的发明,使人类进入到了工业时代。而第二次工业革命,则是电器的广泛使用,人类学会了使用电能。

至于核能的开发和利用,则是现代人使用的最新能量。人类每开发和利用一种新的能源,都会使其生活方式发生改变,使人类的生活产生了质的变化。那么,究竟什么是能量呢?

光能、化学能、风能、水能和电能都是比较清楚的,它们分别是光子、离子、气体分子、水分子和电子的运动。因此,能量是关于粒子运动能力的度量。

由于能量是看不见、摸不着的,所以在经典时期,人们始终将能量与有形的物质相对立,认为能量是连续的。然而,经过更为详尽的研究,科学家们发现,连续的能量会倾向于集中在高能的紫外端辐射。

这是与实际情况不符的,否则的话我们就看不到太阳了。可见光不仅是频率较低的光,而且还是不同频率光的组合,是五颜六色的。

因此,在十九世纪,紫外灾变被比喻为飘在物理学天空上的两朵乌云☁️之一。

为了解决这一难题,普朗克发现,必须借助于一个量纲为粒子角动量的物理常数。这意味着,在我们的宇宙中,存在着不可再分的最小粒子。于是,能量存在着最小单元,其是不连续的,从而消除了紫外灾变。

所以,质量转化为能量,核能的本质是最小粒子存在形式的改变,由封闭的状态转变为离散的状态。

所以,物质与能量在本质上是相同的,它们的区别仅在于最小粒子的存在方式。前者是封闭的,后者则是离散的。

综上所述,能量的本质是粒子的运动,能量的传递则是粒子运动的交换。如果我们把离散的最小粒子称为能量,而聚集起来的最小粒子形成了较大的封闭体系是为物质的话,那么能量的传递既可以通过物质来实现如原子和分子;也可以借助于最小粒子,即在量子(能量)的层次上进行传递如光能与核能。

之所以我们根据常识,总认为能量是借助于物质即是在原子和分子层次上传递的,是因为这一传递的效率较高,具有较为明显的效果,可以使我们很容易感知到能量的传递。

然而,既然存在着最小粒子,那么不同状态的最小粒子之间的能量交换也是必然存在的。

实际上,万有引力和电磁力的本质,都是物质的热辐射与空间量子的能量交换,它们都是由于空间量子的不对称碰撞💥所产生的力。

此外,即便是在太空中,光的传播,会产生耗散红移;在离开引力场时,光会发生引力红移。光的频率降低,是因为其部分能量传递给了作为物理背景的量子空间。其本质上都是最小粒子的能量交换。

光子是受到激发的量子,其本质上与基态的空间量子是一样的,它们都是不可再分的最小粒子,都属于能量的范畴。

总之,能量的传递是不同粒子运动的交换。这些粒子,即包括作为物质的各种基本粒子、原子和分子等,也包括作为能量的最小粒子即量子。因此,能量的传递并不拘泥于物质之间,即便是最小的粒子,也可以实现能量的传递。


淡漠乾坤


热是什么?冷又是什么?热和冷人的感觉是什么?

热只是一个名词嘛?许多人对热的概念只局限于感觉,而真正的深入认识它还说不清楚。

在大自然中,有许多的现象,用人的感受来解释不完全。

而应该从物质的运动原理来解释才有一个明确的答案。

我们把一块铁放在火里烧,这块铁就烧红了,体积还会增大,这就叫热涨冷缩,为什么会热涨呢?

因为这块铁的内部空间结构加大,运动速度加快,分子在剧烈运动着。

我们知道分子剧烈运动就会产生热量。

如果把这块烧红的铁放在另一块铁上,另一块铁也会被传递热量,这又是什么原因呢?

那块烧红的铁把另一块没有烧红的铁内部的分子也带动做激烈运动,而使另一块铁也具有了温度,这就是热传递的原因。

冷也是这样,从热量原理,我们知道冷就是物质运动慢的原因,这个慢,慢于我们的身体分子运动,我们摸上去就会感觉冷。

当我们用手摸在一块冰冷的铁上,这块冰冷的铁会把我们手上的热在冰冷的铁的影响下,手上的分子运动也会减慢,而使手也感觉到冷。

热和冷是物体内部运动快慢的一种表现,而是物质内部运动速度快慢的形式。

热量能够单独离开物质吗?

热量是伴随着物质运动的,而不能单独存在。

就好像太阳光一样,太阳光只有照在物体上才会显示出热量,而没有物体,无论太阳光怎么强烈,没有物质的太空中永远是寒冷的。所以太空总是没有温度,属于广寒宫。

我们认识到,热量是物质内部运动速度的加快,决定着物质上的温度,热量不能单独存在。


宝树白石


你好!你的问题涉及到热量及其传播的知识点。

首先,了解一下什么是热,热也称热量,是指在热力系统与外界之间依靠温差传递的能量。热量是一种过程量,所以热量只能说"吸收""放出"。不可以说"含有""具有"(这一点相对于热能)。

其次,热传递是在没有作功而只有温度差的条件下,能量从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分的过程。

最后,热传递又分为热对流、热传导、热辐射,其中,热传导和对流需要介质,而热辐射不需要。值得一提的是,热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象,是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式,不依赖任何外界条件而进行。


先森时年


不论是分子的热运动,又或者是金属原子的热运动和非金元素原子的电磁辐射运动,都可以定性为物质原子的核外电子失去平衡运动状态导至与原子核之间的正负库伦引力异常动态变化形成的空间时空作用,热传递(或传播)本质上就是物质世界内部负电子在核心引力支配运动下出现库伦引力异常急剧高频变动而形成的时空作用"力"变化传送。


平SS


其实质就是物质分子活动的剧烈程度,真空是不传热的。


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