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热传导现象的宏观规律与微观机理

摘要：热传导是个十分重要的物理过程，在生活和生产中有着普遍的应用。本文从宏观和微观上分析了热传导的宏观规律和微观机理，介绍傅里叶定律，最终指出了其在生活生活中的应用。

（3）气体

气体T增大，?增大。在寻常压力范围内，p对?的影响一般不考虑。气体不利用导热，但可用来保温或隔热。固体绝缘材料的导热系数之所以小，是由于其结构呈纤维状或多孔，其空隙率很大，孔隙中含有大量空气的起因。一般来说，?(金属固体)>?(非金属固体)>?(液体)>?(气体)。?的大约范围：?(金属固体101～102W/(m·K))、?(建筑材料10-1～100W/(m·K))、?(绝缘材料10-2～10-1W/(m·K))、?(液体10-1W/(m·K))、?(气体10-2～10-1W/(m·K))。

4.热传导在化工生产中的应用

由热力学其次定律可知，凡是有温差的地方就有热量传递。传热不仅是自然界普遍存在的现象，而且在科学技术、工业生产以及日常生活中都有很重要的地位，与化学工业的关系尤为密切。工业上有大量以热传导为主的传热过程，如橡胶制品的加热硫化、钢锻件的热处理等。在窑炉、传热设备和热绝缘的设计计算及催化剂颗粒的温度分布分析中，热传导规律都占有重要地位。在高温高压设备（如氨合成塔及大型乙烯装置中的废热锅炉等）的设计中，也需用热传导规律来计算设备各传热间壁内的温度分布，以便进行热应力分析。化工生产中的化学反应寻常是在一定的温度下进行的，为此需向反应物加热到适当的温度；而反应后的产物常需冷却以移去热量。在其他单元操作中，如蒸馏、吸收、枯燥等，物料都有一定的温度要求，需要参与或输出热量。此外，高温或低温下操作的设备和管道都要求保温，以便减少它们和外界的传热。近十多年来，随能源价格的不断上升和对环保要求增加，热量的合理利用和废热的回收越来越得到人们的重视。化工对传热过程有两方面的要求：

（1）加强传热过程：在传热设备中加热或冷却物料，希望以高传热速率来进行热量传递，使物料达到指定温度或回收热量，同时使传热设备紧凑，节省设备费用。

（2）减弱传热过程：如对高低温设备或管道进行保温，以减少热损失。

一般来说，传热设备在化工厂设备投资中可占到40%左右，传热是化工中重要的单元操作之一，了解和把握传热的基本规律，在化学工程中具有很重要的意义。

结论

随着科学技术的进步和交织学科研究的进展，在不远的将来热传导可望取得较大进展并获得工程应用。依靠物质的分子、原子或电子的运动（包括移动和振动），使热量从物体的高温部位向低温部位传递的过程，是热量传递的三种基本方式

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