题目
热量传输的三种基本模式中,哪种模式的热流密度与温度间的关系,和其他两种不同?A热传导B热扩散C热对流D热辐射
热量传输的三种基本模式中,哪种模式的热流密度与温度间的关系,和其他两种不同?
A热传导
B热扩散
C热对流
D热辐射
题目解答
答案
A. 热传导 - 正确,热传导的热流密度与温度之间的关系可以用傅立叶定律描述,热流密度与温度梯度成正比。
B. 热扩散 - 错误,热扩散也与温度梯度有关,热流密度与温度梯度成正比,类似于热传导。
C. 热对流 - 错误,热对流的热流密度与温度梯度有关,热流密度与温度梯度成正比。
D. 热辐射 - 正确,热辐射的热流密度与温度的四次方成正比,与其他三种不同,因为它不仅与温度梯度有关,还与温度的绝对值有关。
所以,正确答案是D. 热辐射。
解析
步骤 1:理解热传导
热传导的热流密度与温度梯度成正比,可以用傅立叶定律描述,即 q = -k * ∇T,其中 q 是热流密度,k 是热导率,∇T 是温度梯度。
步骤 2:理解热对流
热对流的热流密度与温度梯度成正比,热流密度与温度梯度成正比,类似于热传导。
步骤 3:理解热辐射
热辐射的热流密度与温度的四次方成正比,可以用斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述,即 q = ε * σ * T^4,其中 q 是热流密度,ε 是发射率,σ 是斯蒂芬-玻尔兹曼常数,T 是绝对温度。
热传导的热流密度与温度梯度成正比,可以用傅立叶定律描述,即 q = -k * ∇T,其中 q 是热流密度,k 是热导率,∇T 是温度梯度。
步骤 2:理解热对流
热对流的热流密度与温度梯度成正比,热流密度与温度梯度成正比,类似于热传导。
步骤 3:理解热辐射
热辐射的热流密度与温度的四次方成正比,可以用斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述,即 q = ε * σ * T^4,其中 q 是热流密度,ε 是发射率,σ 是斯蒂芬-玻尔兹曼常数,T 是绝对温度。