热传递的方式有热对流热传导和什么(热量传递主要有三种方法及导热热对流和什么)-东辰安华生活网

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　　三种传热方式在初高中物理课上都会涉及到声、光、电、力、热。说到热力学，老师通常会说传热有三种方式：热传导、热对流、热辐射。

　　如何理解这三种方式？

　　首先要知道，一切都是由粒子组成的。但是粒子本身并不是静止不动的，而是四处游走的。

　　科学家发现，在相同条件下，温度越高，物体分子整体运动越剧烈，反之亦然。也就是说，整个分子的动能与温度有关。科学家用分子的平均动能来描述温度。分子的平均动能越高，温度越高，反之亦然。

　　一般来说，热能其实是从高温转移到低温的。其中，热传导的本质是一个分子向另一个分子传递动能；

　　热对流是指流体的宏观运动引起流体各部分之间的相对位移，冷热流体会相互混合，从而实现传热的过程。

　　热辐射是指物体通过电磁辐射传递热量，太阳辐射就是典型的热辐射。

　　我们会发现，过去的传热方法都可以用宏观的手段来观察。但一直以来，都有一个无形的“幽灵”在这个领域困扰着科学家。如果要在真空中实现传热，按照上面说的三种方式，目前只有通过电磁波。如果没有电磁波，能否实现热传递？

　　事实上，科学家们早就发现，在纳米尺度上，承载大规模集成电路设备的电子元件的传热高于理论激素。那么这个高于理论的热量从何而来呢？

　　这个问题一直没有很好的解决。

　　传热的第四种方式近日，物理学家张翔带领的考研团队通过实验证实，纳米尺度下的真空环境中会发生真空声子传热，这是一种全新的传热方式。他们还在《自然》上发表了相关的学术论文。这里补充一下，这里的“声子”是一个译名，它的传输是在没有介质的真空中完成的。张翔团队是怎么证明的？

　　要理解这个过程，我们首先要讲量子力学。在量子力学的框架下，真空其实不是空的，也很活泼。根据量子力学，我们知道真空中虽然没有真实粒子，但是有虚粒子。虚粒子不是单个出现，而是成对出现，一正一负，会在极短的时间内湮灭。

　　虽然虚粒子对会在短时间内迅速湮灭，但它们非常活跃，不断出现和消失，所以真空在这个尺度上非常热闹。

　　在不断湮灭I的产生过程中，会伴随着努力。科学家们实际上已经用时间验证了这种力的作用。

　　当两块平板平行放置得足够近时，它们之间会产生引力，这种引力实际上是由虚粒子引起的，最后两块平板会被吸引在一起。科学家也称之为卡西米尔效应。

　　卡西米尔效应使我们明白虚粒子对产生的力可以通过真空传导。在这个过程中有可能实现真空声子传热吗？

　　张翔领导的团队想测量这个过程是否是由热传递引起的。他们将两层100纳米厚的氮化硅薄膜平行放置在真空中，控制两层薄膜的一端为热，另一端为冷。

　　因此，他们发现随着两层薄膜之间的距离逐渐减小，薄膜的温度逐渐变得相同。即使两个膜之间的温度差在开始时达到25度，随着膜之间距离的接近，温度也会趋于相同。

　　也就是说，在这个过程中，热能从高温膜转移到低温膜，实际上是通过真空声子传热来实现的。但是，这种热传递极其微弱，不到热辐射引起的热传递的4%。这也是这种传热机理难以被发现的主要原因，但它很可能是三种传热方式中的第四种。未来是否会重写现有的物理教科书，还需要世界各地的相关学者来重现和确定整个机制和实验。

　　真空声子传热有什么用？相信很多人会想，就算整个事实被证实了，又能怎么样呢？

　　事实上，整个发现将深深影响我们的生活。我们举个例子。现在很多精密仪器已经到了纳米级，尤其是芯片已经到了7纳米左右的水平。然而，芯片的散热问题一直没有得到解决，成为科技发展的瓶颈之一。当科学家充分了解真空声子传热时，他们可以优化芯片设计，进一步缩小体积，减少能耗和散热。因此，热传递的发现很可能改变芯片领域的发展。

　　而芯片效率的提高，将大大提升我们的手机、电脑等仪器的性能。

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