1) 感覺冷,可以理解為面板表層的溫度低。
2) 對於把手放到20℃的水和空氣中,可以認為是非穩態的導熱問題。類似於摸10℃的鐵塊和10℃的木頭,感覺鐵冷。這除了和導熱係數有關外,還與比熱、密度都有關係,在傳熱書上用熱擴散係數 來表徵傳熱快慢。熱擴散係數越大,傳熱越迅速,面板越快感覺冷。
如果泡在流體中時間足夠長,這個問題轉化為穩態傳熱問題。我們可以把這個問題簡化為如下模型:假設手的肌肉溫度是體溫37℃,保持不變;手與外界流體換熱,認為流體(水,空氣)的溫度沒有變化;在不同邊界條件下,求手錶面的溫度。
其中,手的熱阻R1,流體的熱阻R2。流體的熱阻與流體性質(導熱係數,密度,粘度),流動狀態(流速)等有關。流速越大,流體熱阻R2越小,那麼面板表面溫度更接近流體溫度。這可以解釋為什麼流動的水和靜止的水在相同溫度下,感覺流動的水更冷。同時,由於R2的減小,熱流密度也會增大,散熱效果增強。
綜上,穩態傳熱最主要是熱阻問題,非穩態傳熱則是熱擴散係數的問題。
3) 就傳熱過程而言,假定人的發熱功率q一定,水的對流換熱係數本來就比空氣大,面板溫度更接近水的溫度。但是,人的面板表面有汗腺,所以體表溫度不僅僅取決於空氣的溫度,也決於空氣的溼度。當空氣溼度大時,汗液難以蒸發,人會感到比較悶熱。而對於35度的空氣,如果汗液帶走的熱量足夠多,體表溫度也可以得到控制。
1) 感覺冷,可以理解為面板表層的溫度低。
2) 對於把手放到20℃的水和空氣中,可以認為是非穩態的導熱問題。類似於摸10℃的鐵塊和10℃的木頭,感覺鐵冷。這除了和導熱係數有關外,還與比熱、密度都有關係,在傳熱書上用熱擴散係數 來表徵傳熱快慢。熱擴散係數越大,傳熱越迅速,面板越快感覺冷。
如果泡在流體中時間足夠長,這個問題轉化為穩態傳熱問題。我們可以把這個問題簡化為如下模型:假設手的肌肉溫度是體溫37℃,保持不變;手與外界流體換熱,認為流體(水,空氣)的溫度沒有變化;在不同邊界條件下,求手錶面的溫度。
其中,手的熱阻R1,流體的熱阻R2。流體的熱阻與流體性質(導熱係數,密度,粘度),流動狀態(流速)等有關。流速越大,流體熱阻R2越小,那麼面板表面溫度更接近流體溫度。這可以解釋為什麼流動的水和靜止的水在相同溫度下,感覺流動的水更冷。同時,由於R2的減小,熱流密度也會增大,散熱效果增強。
綜上,穩態傳熱最主要是熱阻問題,非穩態傳熱則是熱擴散係數的問題。
3) 就傳熱過程而言,假定人的發熱功率q一定,水的對流換熱係數本來就比空氣大,面板溫度更接近水的溫度。但是,人的面板表面有汗腺,所以體表溫度不僅僅取決於空氣的溫度,也決於空氣的溼度。當空氣溼度大時,汗液難以蒸發,人會感到比較悶熱。而對於35度的空氣,如果汗液帶走的熱量足夠多,體表溫度也可以得到控制。