《從零開始學散熱||》討論題:熱源表面在短時間內的燙感,下面說法正確的有哪些?

討論題:熱源表面在短時間內的燙感,下面說法正確的有哪些?( )

A溫度越高,越燙

B導熱系數越高,越燙

C密度越小,越燙

D比熱容越高,越燙

E尺寸越小,越燙

F 在熱源表面施加微小凸點或棱條,有助于緩解燙感

先來看A,溫度越高,與人體溫差越大,熱量傳入人體的速率就越快,溫度感受器被加熱的幅度就越高,感覺越燙,是正確的。

B選項、C選項和D選項提及的幾個熱物性參數的影響,可以通過第8題中解釋的導溫系數對人體燙感的影響來理解。即導溫系數越高的高溫表面感覺越燙。導溫系數的定義是導熱系數除以比熱容和密度的積,所以導熱系數越高,導溫系數越大,B選項正確。密度越小,導溫系數越高,C選項也正確。比熱容越高,導溫系數下降。

D選項不對。但當熱源被觸摸時間尺度稍長(比如數秒),同時熱源又不持續發熱,熱源溫度將會因其自身熱量傳入其它物體而降低,比熱容大的熱源,熱容量高,表面被別的低溫物體(比如人手)接觸后,傳出相同的熱量,溫度下降幅度相對較小,反而導致燙感比熱容低的熱源更強。因此,D選項是一個有爭議的選項,具體是比熱容更大更燙,還是比熱容更小更燙,取決于熱源是否持續發熱、熱源尺寸大小以及觸摸時間尺度。

尺寸的大小對燙感的影響是不確定的。如果熱源不持續發熱,當尺寸很小,產品總內能低,熱量傳入人體后,物體溫度明顯下降,尺寸小了,燙感也會更弱。因此,E選項也不對。

F選項是另一個影響燙感的因素。通過施加微小凸點或棱條,熱源表面積增加,溫度可能會下降,更重要的是,凸點或棱條減少了與人體接觸的有效面積,提高了接觸熱阻,人體燙感被緩解。

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