热物理学

热传导、对流、热辐射

热量由高温处向低温处通过传导、对流或辐射传递；多种机制可同时发生。

热自发地从高温区传向低温区。传导依靠物质相互作用，对流随流体整体运动传热，辐射通过电磁波传能且不需要介质。

生活中的例子

金属勺插入热汤后主要通过传导升温。锅中水循环形成对流。太阳通过辐射穿过空间使地球变暖。

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在房间里，多种传热机制常常同时或依次发生。金属勺接触热锅后主要通过传导升温；暖气附近的空气受热、密度降低并上升，形成对流；太阳能主要通过辐射穿过真空到达地球。保温层通过困住静止空气或采用低热导率材料来减弱传导。浅色窗帘和反射表面可减少对太阳辐射的吸收，而深色表面通常吸收更多。传热速率取决于面积、温差、厚度和材料性质。厚外套不会产生热量，而是减缓人体能量散失。简单热流公式假设特定几何形状和稳态条件，因此应把这些模型假设与三种机制的定性区别分开理解。

烤面包时多种机制并存：加热元件通过辐射传能并加热空气形成对流，面包与托盘直接接触则通过传导传热。判断情境中的主要机制时，可以问能量是穿过材料、由流动流体携带，还是以电磁波形式传播。