铝卷的出炉温度随时间指数逼近环境温度的曲线受到以下影响
  X5zJxoD00Cah 2023年11月12日 24 0

一个较周围热的物体温度为T,忽略表面积以及外部介质性质和温度的变化,它的冷却速率(dT/dt)与“物体温度与周围环境温度C的差”(T-C)成正比

物体与环境温度之间的热交换的速率一般不受到物体重量的影响,而主要取决于以下几个因素:

铝卷的出炉温度随时间指数逼近环境温度的曲线受到以下影响

初始温度, 环境温度, 表面积

其中表面积 = 2*截面积 + 外侧面积+ 内侧面积

冷却方式, 合金, 退火类型


  • 物体与环境的温度差:温度差越大,热交换速率越快,因为温度差是驱动热量传递的关键因素123。
  • 物体与环境之间的热传递方式:热量传递有三种基本方式,即热传导、热对流和热辐射12。不同的热传递方式有不同的影响因素,如热导率、对流传热系数、发射率等12。
  • 物体与环境之间的传热面积:传热面积越大,热交换速率越高,因为更大的传热面积意味着更多的热量可以在单位时间内通过物质12。

物体重量对热交换速率的影响一般可以忽略,除非物体重量导致物体位置或形态发生变化,从而改变了上述影响因素4。例如,高温物体受到重力影响下沉,可能会增加与低温物体的接触面积或温度差,从而加快热交换速率4。

热传导、热对流和热辐射是热量传递的三种基本方式,它们的区别和例子如下:

  • 热传导是指沿着固体物体进行热量传递的方式,从物体温度较高的部分沿着物体传递到温度较低的部分。热传导的速度取决于物体的热导率,金属等材料的热导率较高,木材、塑料等材料的热导率较低。生活中的例子有:
  • 将金属汤匙一端放在开水里,过一会儿,露出开水的另一端也会变热¹²。
  • 炉子上的铁锅受到火焰加热,锅内的食物也会被煮熟¹²。
  • 热对流是指在气体或液体中进行热量传递的方式,并且分为强制对流和自然对流两种。强制对流是由于外力作用而产生的流体流动,自然对流是由于温度不均匀而引起的流体密度差而产生的流动。生活中的例子有:
  • 一壶水在加热时,底部受热的水变轻向上浮,上部较冷的水变重向下沉,形成一个循环¹²。
  • 空调制冷或制热时,通过风机将冷气或暖气吹出来,使室内温度降低或升高¹²。
  • 热辐射是指相互不接触的物体通过电磁波传递能量的过程。热辐射不依赖于任何介质,可以在真空中进行。热辐射的强度与物体的发射率和温度有关。生活中的例子有:
  • 太阳向地球发射可见光和红外光等电磁波,使地球表面受到照射和加热¹²。
  • 火堆或暖气片向周围发射红外光等电磁波,使人们感到温暖¹²。

日常生活中物料在常温中冷却属于热传导热对流两种方式。例如,一杯刚沏好的茶放在桌子上,茶水会通过热传导将热量传递给杯壁和桌面,同时也会通过热对流将热量传递给空气,使茶水温度逐渐降低。

铝卷与环境温度之间的热交换的速率是受到退火状态的影响的。退火是一种热处理过程,可以改变铝卷的微观结构和机械性能,从而影响其热导率、发射率等物理量。这些物理量决定了铝卷通过传导、对流和辐射等方式与环境进行热交换的能力。一般来说,退火可以提高铝卷的热导率和发射率,从而加快热交换的速率。具体的影响因素如下:

  • 退火温度和时间:退火温度和时间决定了铝卷的再结晶程度,再结晶可以消除晶粒内部的缺陷和应力,使晶粒变得细小、均匀和球化,从而提高铝卷的热导率12。退火温度和时间也影响了铝卷表面的氧化程度,氧化层可以增加铝卷的发射率34。
  • 退火气氛:退火气氛决定了铝卷表面的氧化和油污情况,不同的气氛有不同的氧含量和吸热性,影响了铝卷表面的发射率34。例如,吸热型气体(一氧化碳、氢气及氮气的混合物)可以减少铝卷表面的氧化和油污,提高发射率1。
  • 退火方式:退火方式决定了铝卷与环境温度之间的温差和冷却速率,温差和冷却速率影响了热交换的驱动力和时间5。例如,淬火是一种快速冷却的方式,可以使铝卷与环境温度之间产生较大的温差,加快热交换的速率。

综上所述,铝卷与环境温度之间的热交换的速率受到退火状态的影响,主要取决于退火温度、时间、气氛和方式等因素。不同的退火工艺可以根据不同的使用要求来选择,以达到最佳的热交换效果。

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最后一次编辑于 2023年11月12日 0

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