作者illb (爱使乾地变涌泉)
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标题[请益] 理化问题(湖水热量的传递)(整理)
时间Wed Feb 4 11:00:09 2009
: Q2. 冬天湖水表层结冰，但湖底仍未结冰，所以鱼虾得以生存
: 而此时湖水热量主要的传播方式应该是"传导"还是"对流"呢?
: 考卷答案给"传导"
: 但流体的传热方式主要不是"对流"吗？
感谢版上回覆的老师～m m
关於湖水热量的传递
整理了一下版上老师的解答与我自己的想法
传热方式常常会以多种并存，只是哪种方式的比重较大。
湖水不管是冬天还是夏天，当气温维持一定的温度时，
湖底的水皆为密度最大，约4℃左右，而湖面低於或高於4℃的水密度皆较小，
表层水轻，底部水重，故对流方式并不明显。
而对流停止後，湖水主要靠着"传导"方式传递热量，
而热传导远不如对流来的快速，故湖底温度大致保持4℃左右。
但当冬天回暖，因湖面结冰熔化，温度开始上升，
从0℃上升至4℃的过程中，密度变大，又会往下流动至湖底，故开始有明显的对流现象。
而当夏天变冷，此时湖面水温开始下降至4℃的过程中，
密度变大，往下流动，故开始有明显的对流现象。
结论是：
当冬天或夏天，气温无剧烈变化维持一定时，此时湖水主要传热方式为传导
而当冬天回暖、夏天变冷之际，气温开始上升或下降时，此时湖水主要传热方式为对流。
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◆ From: 123.193.121.119
1F：推 ptrpan:正解～这篇专业～ 02/04 11:43
2F：推 huwnhi:illb兄文字解析能力很强喔！写的真清楚透彻，很赞！ 02/04 11:52
3F：推 LaiFan:我认为热平衡->温度高传向温度低,固体(分子间不动)只能传导 02/04 12:21
4F：→ LaiFan:但液体(分子可自由移动)可藉由对流(上下)也可传导(水平) 02/04 12:22
5F：→ LaiFan:但液气间水平传导弱,必须借助上下对流(D改变来导致分子动) 02/04 12:24
6F：→ LaiFan:EX:煮东西的时候,你手伸到锅子上方(烫-对流),伸火旁边-不烫 02/04 12:25
7F：推 MagicPanda:不过啦，旁边一定是辐射比传导强吧 :) 02/04 12:48
热对流方向约为上下，但热传导是分子与分子间热能的转移，
我认为流体传导的方式并不只局限於左右，而是上下左右皆可，
不过若流体产生了自然对流的现象(无任何外力介入，如扰动、加热等)，
分子间的上下运动变得明显，上下的传导效应即变的较弱，
此时传导方向约为左右
以此题来说，气温不变时，湖水处於稳定的状态，
因密度的关系，造成湖水的热对流效应较弱，
热传导在稳定湖水中相对较强，故上下左右方向皆以传导为主要传热方式
有不对的地方请指正 <(_ _)>
8F：推 artway:分析得很清楚耶 感谢解惑 02/04 14:25
9F：推 ytomodel:对流体而言，无论是传导或对流，任意方向皆可。 02/04 15:31
10F：推 kkabcd:受教了 02/04 16:33
11F：推 roii:看文长知识 thx 02/05 08:00
※ 编辑: illb 来自: 123.192.60.8 (03/10 10:35)