溫度與熱平衡

熱虹吸 (Thermosiphon)(一)–簡介

熱虹吸 (Thermosiphon)﹝一﹞–簡介
國立彰化高級中學姜志忠教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

「熱虹吸」,指的是「一種以自然對流的方式所進行的熱交換,不需要任何幫浦的協助」,其主要目的在於減少花費,並簡化使用傳統液體幫浦產生強迫對流的複雜性。

簡單的熱虹吸

當液體被加熱時,物體受熱後體積膨脹、密度降低,所產生的浮力比低溫的液體大,導致高溫液體向上流動,對流就產生了。當高溫液體向上移動時,連帶的將熱量向上帶走,周圍低溫的液體跟著流動、進行補充。在許多狀況中,液體的流動是相當容易的,因為熱虹吸會設計成具有相當低的水力阻力(hydraulic resistance),也就是液體流動的阻力不大。

對流

對流 (Convection)
國立彰化高級中學姜志忠教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

對流可藉由「液體的流動」或「較高溫粒子的集體移動到物質中較低溫區域」兩種形式發生。與傳導不同的是,熱液體的傳遞涉及較多的液體流動。而該運動發生在液體內部或液體之間,並且不可能發生在固體內部。在固體中,分子維持在相對位置導致流動無法產生,自然不會有對流現象。對流以兩種形式進行:自然對流與強迫對流。

克氏溫標

克氏溫標 (Kelvin)
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

克氏溫標(符號為 $$\mathrm{K}$$),或稱絕對溫標,為科學上所共用的溫標,同時也是國際標準單位系統 (SI制) 所選定的七個基本物理量之一「溫度」的單位。以絕對零度時的溫度定為 $$0~\mathrm{K}$$。水的三相點,即液體、固體、氣體三態共存的溫度定為 $$273.16~\mathrm{K}$$。

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