傳熱學研究的對象及其與熱力學的關(guān)系
傳熱學是研究在溫差作用下所發(fā)生的熱能傳遞過程,是研究熱能傳遞規(guī)律的一門學科。它與研究平衡狀態(tài)下機械能與熱能之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的熱力學共同構(gòu)成了熱科學的理論基礎(chǔ)。熱力學第二定律指出,熱能總是自發(fā)地、不可逆地從高溫處傳向低溫處。也就是說,凡是有溫差的地方就必定會有熱能的傳遞。在自然界的工程技術(shù)領(lǐng)域中,溫差是到處存在的,因此傳熱現(xiàn)象便普遍存在著。應(yīng)該指出,傳熱學在所討論的領(lǐng)域和所研究的目標上與熱力學既有密切的聯(lián)系,又有基本的區(qū)別。經(jīng)典熱力學特別注重研究系統(tǒng)的初始狀態(tài)與最終狀態(tài)之間熱力參數(shù)的變化,而且假設(shè)系統(tǒng)與外界之間的熱能交換是在無限小溫差下發(fā)生的無限緩慢平衡態(tài)的過程。顯然,熱力學不太關(guān)心熱能交換的內(nèi)在機理,也不關(guān)心熱交換過程進行的快慢,然而,這些問題在傳熱學中顯得十分重要,它不僅需要給出熱能傳遞速率的相關(guān)定律與規(guī)律,而且這些定律與規(guī)律的研究與應(yīng)用還構(gòu)成了傳熱學研究的基礎(chǔ)。換句話說,在傳熱學中僅使用熱力學第一定律和第二定律那是遠遠不夠的。