物理現象中的對流用數學語言如何描述

㈠ 在生活中,有對流現象嗎請把它描述出來:😊😊

有，你知道刮風吧，其實刮風就是空氣的對流，氣壓高的一方向氣壓低的一方補充空氣，這就形成了對流，就會產生風，再比如冷水裡面摻熱水，在不攪拌的情況下，最後水溫基本都是一個溫度，這就是水的對流，還有冬天在家裡開空調，形成空氣對流，最後整個房間都暖和了。很多，你仔細觀察會發現不少的。

㈡ 生活中的對流現象

刮風的時候其實就是空氣的對流。氣壓高的一方向氣壓低的一方補充空氣。其實可以想像得到，整個大氣有一種趨向，那就是任何一個位置保持氣壓一致（同一水平面）。那麼一旦有某個地方的氣壓變化了就會產生風。這是風產生的一個因素。
再比如冷水裡面摻熱水，（攪拌或者不攪拌）最後整個容器內的水溫基本都是一個溫度，這也是水的對流，冷水密度大，熱水密度小，會產生對流。或者說誰的溫度差異導致熱水和冷水產生對流。其實只要我們仔細看，也可以看到誰的對流。
還有其他的，仔細觀察也會有很多實例。
回答完畢，望採納

㈢ 為什麼物理現象用數學描述時可以進行數學推理

科學家也對這個問題很困惑 (點開看看,非常詳盡),為什麼紙上算算就能作出這么多精確預言.他們算出了電磁波,算出了相對論,算出了黑洞,算出了標准模型——這些劃時代意義的物理模型都是先算出來再去觀察,觀察了才發現居然無比精確.

㈣ 試說明導熱系數，對流傳熱系數和總傳熱系數的物理意義，單位和彼此間的區別

1. 導熱系數的表徵熱傳導能力，是物質的熱性質，在數值上等於單位溫度梯度下的熱傳導通量，單位為 。導熱系數越大熱傳導越快。對流傳熱系數在數值上等於單位溫度差下、單位傳熱面積的對流傳熱速率，反映了對流傳熱的快慢，對流傳熱系數愈大表示對流傳熱愈快。單位為。它不是流體的物理性質，而是受多個因素的影響，反映對流傳熱熱阻大小。總傳熱系數表示單位傳熱面積、單位傳熱溫度差下的傳熱速率，反映了傳熱過程的強度，單位為。應予指出，總傳熱系數必須和所選擇的傳熱面積相對應，是表示換熱器性能的重要參數。影響總傳熱系數的因數主要包括流體物性、操作條件和換熱器類型。

㈤ 九年級物理!請教一下簡單的物理現象:」蒸「為熱對流,請解釋一下它的原理,謝謝!

熱對流一般是應用於流體的,最簡單的例子就是熱水和涼水混合後水會變溫水.再說說「蒸」的原理,熱的水蒸氣流動到食物周圍,對食物放熱就起到加熱作用.而水蒸氣從下而上流動的過程就是熱對流.

㈥ 對流換熱的數學描述

為了簡化分析，對於影響對流換熱問題的主要因素，在推導時作下列簡化假設：①流體為連續介質；②流動是二維的；③流體為不可壓縮的牛頓流體；④流體物性為常數；⑤忽略耗散熱。可以推導出如下的對流換熱微分方程：
上式中左邊第一項是非穩態項，表示溫度隨時間的變化率；第二項與第三項稱為對流項，表示由於流動產生的熱量傳遞；方程右邊稱為擴散項，表示由於流體導熱產生的熱量的傳遞。

㈦ 如何計算對流傳熱系數

q = h*(tw-t∞)

Q = h*A*(tw-t∞)=q*A

式中：

q為單位面積的固體表面與流體之間在單位時間內交換的熱量，稱作熱流密度，單位W/m^2；

tw、t∞分別為固體表面和流體的溫度，單位K；

A為壁面面積，單位m^2；

Q為面積A上的傳熱熱量，單位W；

h稱為表面對流傳熱系數，單位W/(m^2.K)。

對流換熱系數的大致量級（單位：W/(m2*K)）：

空氣自然對流 5 ～ 25

氣體強制對流 20 ～ 100

水的自然對流 200 ～1000

水的強制對流 1000 ～ 15000

油類的強制對流 50 ～ 1500

水蒸氣的冷凝 5000 ～ 15000

有機蒸汽的冷凝 500 ～ 2000

水的沸騰 2500 ～ 25000

由流體內部各部分質點發生宏觀運動而引起的熱量傳遞過程，只能發生在有流體流動的場合單位是W/(㎡*K)，含義是對流換熱速率，反應了對流傳熱的快慢，對流傳熱系數越大，表示對流傳熱越快。對流傳熱系數分為局部總傳熱系數和總傳熱系數，總傳熱系數總是接近於α小的流體的對流傳熱系數。

(7)物理現象中的對流用數學語言如何描述擴展閱讀：

表面傳熱系數符號為h，(α)；q =h(Ts-Tr)。式中：Ts是表面溫度；Tr是表徵外部環境特性的參考溫度。熱學的量。SI單位：W/(m2·K) (瓦〔特〕每平方米開〔爾文〕)。

牛頓冷卻公式：流體被加熱時 q=h（Tw-Tf）

流體被冷卻時 q=h（Tf-Tw）

其中，Tw及Tf分別為壁面溫度和流體溫度，℃。如果把溫差（亦稱溫壓）記為ΔT，並約定永遠為正值，則牛頓冷卻公式可表示為：q=hΔT

Φ=hAΔT

其中q為熱流密度，單位是瓦/平米（W/㎡），Φ為熱流，單位是瓦（W）。

獲得表面傳熱系數h的表達式的方法大致有四種：

1、分析法，對描寫某一類對流傳熱問題的偏微分方程及相應的定解條件進行數學求解，從而獲得速度場和溫度場的分析解的方法。

2、實驗法，在相似原理指導下進行實驗研究，是目前獲得表面傳熱系數的主要途徑。

3、比擬法，通過研究動量傳遞及熱量傳遞的共性或類似特性，以建立起表面傳熱系數與阻力系數間的相互關系的方法。

4、數值法，在求解導熱系數的基礎上，增加對流項的離散及動量方程中的壓力梯度項的數值處理，從而獲得表面傳熱系數的方法。

㈧ 數學在物理中的運用

數學是研究物理學的有力工具，不論是物理實驗的測量和計算，物理概念和規律的表達，還是習題求解等，都離不開數學的應用．但是，數學只是工具．作為工具用的數學必須與物理現象的內容統一，而且還受到具體的物理條件的制約，所以運用數學解決物理問題的能力培養必須充分考慮到物理學科的特點。

眾所周知，物理學的發展離不開數學，數學是物理學發展的根基，並且很多物理問題的解決是數學方法和物理思想巧妙結合的產物。打好數學基礎要從高中做起 ，培養學生的數學思想，創新能力，更好的與大學課程接軌，更早的把高中生帶到物理殿堂。
下面以一題為例說明一下數學思想在物理中的應用：
【例一】如圖所示，一根一段封閉的玻璃管，長L=96厘米內有一段h1=20厘米的水銀柱，當溫度為27攝氏度，開口端豎直向上時，被封閉氣柱h2=60厘米，溫度至少多少度，水銀才能從管中全部溢出？
解：首先使溫度升高為T0以至水銀柱上升16厘米，水銀與管口平齊，此過程是線性變化。溫度繼續升高，水銀溢出，此過程不再是線性關系。設溫度為T時,剩餘水銀柱長h,對任意位置的平衡態列方程：

(76+ h1)×60/300=(76+h) ×(96-h)/ T 整理得：

T=(-h2+20h+7296)/19.2

h的變化范圍0——20，可以看出溫度T是h的二次函數，此問題轉化為在定義域內求T的取值范圍,若Tmin<T<Tmax，只有當溫度T大於等於Tmax 才能使水銀柱全部溢出，經計算所求值Tmax =385.2 。

只有通過二次函數極值法，才能從根上把本體解決。加強數學思想的滲透是新教材新的一個體現，比如：「探索彈簧振子周期與那些因素有關」，「探索彈簧彈力與伸長的關系」。在實際教學過程中應該引起高度重視並加以擴展。

大學物理課程與高中物理課程跨度較大，難點在於運用數學手段探索性研究物理問題的方法，另外微積分思想比較難以理解，為了與大學物理課程更好的接軌，在高中階段對學生進行微積分思想的滲透也是非常必要的。因此在高中物理教學過程中應抓住有利時機滲透微元思想，為學好微積分奠定良好的基礎。滲透的內容應該有兩方面：一是變化率，二是無限小變化量，比如：

在講速度時，平均速度v=△s/t,即時速度呢？△s/t就是變化率,當△s取無限小時，v就可以理解為某一時刻的速度——即使速度。加速度a= △v/t, △v/t是速度變化率，當△v取無限小時，加速度a就可以理解為某一時刻的加速度。象這樣的例子還有w/t,I/t, △φ/t等等。總之高中物理教師應當根據學生的具體情況適當的滲透微積分的思想並加以配套練習，達到鞏固理解的目的。下面討論一個相關題目。

【例二】一豎直放的等截面U形管內裝有總長為L的水銀柱， 當它左右兩部分液面做上下自由振動時，證明水銀柱的振動時間諧振動。

解：設兩液面相平時速度為V0,建立坐標如圖。

當有液面上升x時，液體速度為v,則根據能量守恆的

mv02/2=△mgx1 +mv12/2 ⑴

△m=mgx1/L ⑵

⑵帶入⑴得

mv02/2=mgx12/L +mv12/2 ⑶

當液面在上升△x時,x2=x1+△x 則

mv02/2=mgx22/L +mv22/2 ⑷

⑷減⑶ 得

0=(x22-x12)mg/L+m(v22-v12)/2化簡得：

0=(x1+x2) mg△x/L+m(v12-v22)/2 ⑸

△x很小，則認為加速度a不變,根據運動學公式得：

v12-v22=2ax帶入⑸得

0=2x△xmg/L+2ma△x/2 ⑹

即：F=-2mgx/L 2mg/L為常數K，證得水銀柱的振動為簡諧振動。

㈨ 初中物理公式和概念...

1、勻速直線運動的速度公式：
求速度：v=s/t
求路程：s=vt
求時間：t=s/v

2、變速直線運動的速度公式：v=s/t

3、物體的物重與質量的關系：G=mg （g=9.8N/kg）

4、密度的定義式

求物質的密度：ρ=m/V
求物質的質量：m=ρV
求物質的體積：V=m/ρ

4、壓強的計算。
定義式：p=F/S（物質處於任何狀態下都能適用）
液體壓強：p=ρgh（h為深度）
求壓力：F=pS
求受力面積：S=F/p

5、浮力的計算
稱量法：F浮=G—F
公式法：F浮=G排=ρ排V排g
漂浮法：F浮=G物（V排＜V物）
懸浮法：F浮=G物（V排=V物）

6、杠桿平衡條件：F1L1=F2L2

7、功的定義式：W=Fs

8、功率定義式：P=W/t
對於勻速直線運動情況來說：P=Fv （F為動力）

9、機械效率：η=W有用/W總

對於提升物體來說：
W有用=Gh（h為高度）
W總=Fs

10、斜面公式：FL=Gh

11、物體溫度變化時的吸熱放熱情況
Q吸=cmΔt （Δt=t-t0）
Q放=cmΔt （Δt=t0-t）
12、燃料燃燒放出熱量的計算：Q放=qm

13、熱平衡方程：Q吸=Q放

14、熱機效率：η=W有用/ Q放 （ Q放=qm）

15、電流定義式：I=Q/t （ Q為電量，單位是庫侖 ）

16、歐姆定律：I=U/R
變形求電壓：U=IR
變形求電阻：R=U/I

17、串聯電路的特點：（以兩純電阻式用電器串聯為例）
電壓的關系：U=U1+U2
電流的關系：I=I1=I2
電阻的關系：R=R1+R2

18、並聯電路的特點：（以兩純電阻式用電器並聯為例）
電壓的關系：U=U1=U2
電流的關系：I=I1+I2
電阻的關系：1/R=1/R1+1/R2

19、電功的計算：W=UIt

20、電功率的定義式：P=W/t
常用公式：P=UI

21、焦耳定律：Q放=I2Rt

對於純電阻電路而言：Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W
初二
第一章 聲現象
1.1 聲音的產生與傳播
1.聲音是由於物體振動而產生的，沒有振動，就沒有聲音。人們說話的聲音，唱歌的聲音是咽喉處聲帶的振動產生的；各種樂器傳出來的美妙的樂曲聲，是弦或簧的振動產生的；許多昆蟲（如蟬、蟋蟀等）的鳴叫聲，也是發聲器官的振動產生的。一切聲音都來源於振動。能發出聲的那部分物體叫聲源。
2.聲音是 一種波，叫聲波。聲波的傳播需要媒介（物），即介質。各種固體、液體和氣體都是傳播聲音的介質，空氣就是一種介質。聲音每秒鍾傳播的距離叫聲速。同一聲音在不同介質中傳播速度不同。一般來說，聲音在固體、液體中的傳播速度大於在氣體中的速度。聲速除跟介質種類有關外，還跟介質溫度有關。15℃時空氣中的聲速為340m/s，它的意思是：聲音在15℃的空氣中1s 內傳播340m。
1.2 我們怎樣聽到聲音
1.外界傳來的聲波通過外耳道傳到耳鼓膜，引起鼓膜的振動，鼓膜再帶動聽小鼓振動並傳給聽覺神經，聽覺神經把信號傳到大腦皮層，聽覺中樞就產生了聽到聲音的感覺。即，人類聽到聲音的過程是：外界聲波—鼓膜—聽小骨—聽覺神經—大腦聽覺中樞—聲音感。另外，聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經，引起聽覺。這時，聽到聲音的過程是：外界聲波—頭骨、頜骨—聽覺神經—大腦聽覺中樞—聲音感。
由此可見，耳朵雖是人類唯一的聽覺器官，但不是感受聲音的唯一途徑。耳聾患者聽不到聲音的原因有兩類：一類是由於聽覺神經損壞；另一類是由於耳傳導障礙，如鼓膜破損。如果屬於後者，聲音通過骨導的方式傳到聽覺神經也能感知聲音。
2.人的雙耳對聽到的聲音由於距聲源距離不同，在三個方面形成差異：一是感受到聲音的強度不同；二是感受到聲音有先有後，即有時間差；三是感受到的聲音振動的步調有差異。這些差異使我們能判斷聲源位置，這就是雙耳效應。雙耳效應也使我們感覺聲音是立體的。
1.3 聲音的特性
1.聲音的高低叫音調。在合唱時若起調高了，我們常說調高了，唱不上去。這就是指高音調。在音階中1比1音調高八度，2比2低八度，音調的高低是由發聲體的振動決定的。頻率是指每秒鍾振動的次數。顯然，每秒振動次數越多，振動就越快，頻率就越大。物體振動得快，頻率大，音調就高；振動得慢，頻率小，音調就低。
頻率（ ）的單位是赫，符號是HZ。常人的聽覺頻率范圍為20HZ至20000HZ。高於20000HZ的聲音叫超聲波，低於20HZ的聲音叫次聲波。人不能聽見超聲波和次聲波。一些動物的聽覺頻率范圍與人類不同。
2.響度是指聲音的強弱或大小。說話時聲音大，洪亮，就是響度大。發聲體振動時，振動的幅度叫振幅。響度和發聲體的振幅有關，振幅越大，產生的聲音響度也越大。
3.音色又叫音品。同一首樂曲（音調相同）用不同的樂器演奏，它們發出的樂音是不同的。例如，用二胡和小提琴分別演奏《二泉映月》，常人一般能區分出是用什麼樂器演奏的，這就是因為兩種樂器發出的樂音的另一個特徵——音色不同。在波形上，不同樂器若發出相同音調的音，可看到主要的振動頻率是相同的（反映音調同），但附加振動不同，反映音色不同。
1.4 雜訊的危害和控制
1.從物理學的角度講，雜訊是發音體做無規則的振動時發出的聲音。從環保的角度講，凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音都屬於雜訊。雜訊是與固體廢棄物、廢水、廢氣共同構成環境污染的四大公害之一。
工廠里各種機器的運轉聲，交通工具如汽車、飛機等的轟鳴聲，都是雜訊。用金屬湯勺刮碗時發出的刺耳的尖叫聲，令人難受，這也是生活中的一種噪音。當我們正在專心學習或工作時，其他人旁若無人的談笑聲，甚至平時聽來優美的樂曲聲，由於干擾了學習或工作，都是雜訊。
2.聲音的強弱用分貝（dB）表示。0dB是人能聽到最弱音；30dB~40dB是較為理想的安靜環境。為保護聽力，聲音不能超過90dB；為保證工作和學習，聲音不能超過70dB；要保證休息和睡眠，聲音不能超過50dB。
3.控制噪音從三個途徑著手：一是從聲源處，如摩托車加裝消聲器；二是在傳播過程中，如工廠的圍牆和樹木都能起到吸收和阻擋聲音的作用；三是在人耳處，如雙手捂住或戴防雜訊耳罩。
1.5 聲的利用
1.聲音可以傳遞信息。人類利用談話、唱歌等聲音來進行交流，大象利用次聲波進行交流，而蝙蝠則是利用超聲波來感知周圍的一切。
人們通過聲音來了解自然或研究對象的一些信息。比如，用次聲波接收器接收火山爆發、地震以及火箭發射、核爆炸等發出的次聲波，了解這些現象或事件的情況。
2.聲音還可傳遞能量。醫院用超聲波震碎人體內的結石，人們利用超聲波清洗物體的污垢。據說，攀登珠穆朗瑪峰的登山隊員不敢在山上大聲說話，是擔心聲音太大會招致雪崩。
3.回聲是聲音再傳播過程中被障礙物反射回來的聲音。由於人耳對於傳來的原聲和回聲時間間隔要大於0.1s以上才能區分，所以在教室聽課時，一般兩次聲音相差不到0.1s，回聲和原聲混在一起，只是使原聲加強，因而在教室內聽課很難聽到回聲。
八、光
⒈光的直線傳播：光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。小孔成像、影子、光斑是光的直線傳播現象。
光在真空中的速度最大為3×108米／秒＝3×105千米／秒
⒉光的反射定律:一面二側三等大。【入射光線和法線間的夾角是入射角。反射光線和法線間夾角是反射角。】
平面鏡成像特點：虛像，等大，等距離，與鏡面對稱。物體在水中倒影是虛像屬光的反射現象。
⒊光的折射現象和規律： 看到水中筷子、魚的虛像是光的折射現象。
凸透鏡對光有會聚光線作用，凹透鏡對光有發散光線作用。 光的折射定律：一面二側三隨大四空大。
⒋凸透鏡成像規律：[U=f時不成像 U=2f時 V=2f成倒立等大的實像]
物距u 像距v 像的性質 光路圖 應用
u>2f f<v<2f 倒縮小實 照相機
f<u<2f v>2f 倒放大實 幻燈機
u<f 放大正虛 放大鏡
⒌凸透鏡成像實驗：將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，使燭焰中心、凸透鏡中心、光屏中心在同一個高度上。