质量大的物体如何比质量小的物体更长久地保持热量?

时间:2021-01-08 09:01:06   作者:
物体的热损失率Q/t为:

Q/t = k x A xδt /d


其中Q为总可用热量,t为时间,A为物体的表面积,k为材料的导热系数,δt为物体内部与表面温度的温差。d是身体的厚度。A的值取决于物体的几何形状。相对于其体积,球体的表面积最小,因此在给定质量和材料下,它比立方体冷却得更慢。

对于给定形状的物体,热散失率Q/t与温度梯度成正比,因为k和表面积a是常数。比表面积——即单位体积的面积——取决于几何形状。球体的比表面积最小。所有其他形状都增加了它们的比表面积。

给定面积的热损失率与物体的厚度、d或大小成反比。因此,物体越大,相对于要散失的总热量的热散失率就越小。当物体内部的温度接近环境温度时,热损失率就接近于零。

因此,很明显,一个给定材料的大物体,由于后者的比表面积更大,它将比同样形状的小物体损失其多余热量的速度慢。
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