物理现象中的对流用数学语言如何描述

㈠ 在生活中,有对流现象吗请把它描述出来:😊😊

有，你知道刮风吧，其实刮风就是空气的对流，气压高的一方向气压低的一方补充空气，这就形成了对流，就会产生风，再比如冷水里面掺热水，在不搅拌的情况下，最后水温基本都是一个温度，这就是水的对流，还有冬天在家里开空调，形成空气对流，最后整个房间都暖和了。很多，你仔细观察会发现不少的。

㈡ 生活中的对流现象

刮风的时候其实就是空气的对流。气压高的一方向气压低的一方补充空气。其实可以想象得到，整个大气有一种趋向，那就是任何一个位置保持气压一致（同一水平面）。那么一旦有某个地方的气压变化了就会产生风。这是风产生的一个因素。
再比如冷水里面掺热水，（搅拌或者不搅拌）最后整个容器内的水温基本都是一个温度，这也是水的对流，冷水密度大，热水密度小，会产生对流。或者说谁的温度差异导致热水和冷水产生对流。其实只要我们仔细看，也可以看到谁的对流。
还有其他的，仔细观察也会有很多实例。
回答完毕，望采纳

㈢ 为什么物理现象用数学描述时可以进行数学推理

科学家也对这个问题很困惑 (点开看看,非常详尽),为什么纸上算算就能作出这么多精确预言.他们算出了电磁波,算出了相对论,算出了黑洞,算出了标准模型——这些划时代意义的物理模型都是先算出来再去观察,观察了才发现居然无比精确.

㈣ 试说明导热系数，对流传热系数和总传热系数的物理意义，单位和彼此间的区别

1. 导热系数的表征热传导能力，是物质的热性质，在数值上等于单位温度梯度下的热传导通量，单位为 。导热系数越大热传导越快。对流传热系数在数值上等于单位温度差下、单位传热面积的对流传热速率，反映了对流传热的快慢，对流传热系数愈大表示对流传热愈快。单位为。它不是流体的物理性质，而是受多个因素的影响，反映对流传热热阻大小。总传热系数表示单位传热面积、单位传热温度差下的传热速率，反映了传热过程的强度，单位为。应予指出，总传热系数必须和所选择的传热面积相对应，是表示换热器性能的重要参数。影响总传热系数的因数主要包括流体物性、操作条件和换热器类型。

㈤ 九年级物理!请教一下简单的物理现象:”蒸“为热对流,请解释一下它的原理,谢谢!

热对流一般是应用于流体的,最简单的例子就是热水和凉水混合后水会变温水.再说说“蒸”的原理,热的水蒸气流动到食物周围,对食物放热就起到加热作用.而水蒸气从下而上流动的过程就是热对流.

㈥ 对流换热的数学描述

为了简化分析，对于影响对流换热问题的主要因素，在推导时作下列简化假设：①流体为连续介质；②流动是二维的；③流体为不可压缩的牛顿流体；④流体物性为常数；⑤忽略耗散热。可以推导出如下的对流换热微分方程：
上式中左边第一项是非稳态项，表示温度随时间的变化率；第二项与第三项称为对流项，表示由于流动产生的热量传递；方程右边称为扩散项，表示由于流体导热产生的热量的传递。

㈦ 如何计算对流传热系数

q = h*(tw-t∞)

Q = h*A*(tw-t∞)=q*A

式中：

q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量，称作热流密度，单位W/m^2；

tw、t∞分别为固体表面和流体的温度，单位K；

A为壁面面积，单位m^2；

Q为面积A上的传热热量，单位W；

h称为表面对流传热系数，单位W/(m^2.K)。

对流换热系数的大致量级（单位：W/(m2*K)）：

空气自然对流 5 ～ 25

气体强制对流 20 ～ 100

水的自然对流 200 ～1000

水的强制对流 1000 ～ 15000

油类的强制对流 50 ～ 1500

水蒸气的冷凝 5000 ～ 15000

有机蒸汽的冷凝 500 ～ 2000

水的沸腾 2500 ～ 25000

由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合单位是W/(㎡*K)，含义是对流换热速率，反应了对流传热的快慢，对流传热系数越大，表示对流传热越快。对流传热系数分为局部总传热系数和总传热系数，总传热系数总是接近于α小的流体的对流传热系数。

(7)物理现象中的对流用数学语言如何描述扩展阅读：

表面传热系数符号为h，(α)；q =h(Ts-Tr)。式中：Ts是表面温度；Tr是表征外部环境特性的参考温度。热学的量。SI单位：W/(m2·K) (瓦〔特〕每平方米开〔尔文〕)。

牛顿冷却公式：流体被加热时 q=h（Tw-Tf）

流体被冷却时 q=h（Tf-Tw）

其中，Tw及Tf分别为壁面温度和流体温度，℃。如果把温差（亦称温压）记为ΔT，并约定永远为正值，则牛顿冷却公式可表示为：q=hΔT

Φ=hAΔT

其中q为热流密度，单位是瓦/平米（W/㎡），Φ为热流，单位是瓦（W）。

获得表面传热系数h的表达式的方法大致有四种：

1、分析法，对描写某一类对流传热问题的偏微分方程及相应的定解条件进行数学求解，从而获得速度场和温度场的分析解的方法。

2、实验法，在相似原理指导下进行实验研究，是目前获得表面传热系数的主要途径。

3、比拟法，通过研究动量传递及热量传递的共性或类似特性，以建立起表面传热系数与阻力系数间的相互关系的方法。

4、数值法，在求解导热系数的基础上，增加对流项的离散及动量方程中的压力梯度项的数值处理，从而获得表面传热系数的方法。

㈧ 数学在物理中的运用

数学是研究物理学的有力工具，不论是物理实验的测量和计算，物理概念和规律的表达，还是习题求解等，都离不开数学的应用．但是，数学只是工具．作为工具用的数学必须与物理现象的内容统一，而且还受到具体的物理条件的制约，所以运用数学解决物理问题的能力培养必须充分考虑到物理学科的特点。

众所周知，物理学的发展离不开数学，数学是物理学发展的根基，并且很多物理问题的解决是数学方法和物理思想巧妙结合的产物。打好数学基础要从高中做起 ，培养学生的数学思想，创新能力，更好的与大学课程接轨，更早的把高中生带到物理殿堂。
下面以一题为例说明一下数学思想在物理中的应用：
【例一】如图所示，一根一段封闭的玻璃管，长L=96厘米内有一段h1=20厘米的水银柱，当温度为27摄氏度，开口端竖直向上时，被封闭气柱h2=60厘米，温度至少多少度，水银才能从管中全部溢出？
解：首先使温度升高为T0以至水银柱上升16厘米，水银与管口平齐，此过程是线性变化。温度继续升高，水银溢出，此过程不再是线性关系。设温度为T时,剩余水银柱长h,对任意位置的平衡态列方程：

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

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

h的变化范围0——20，可以看出温度T是h的二次函数，此问题转化为在定义域内求T的取值范围,若Tmin<T<Tmax，只有当温度T大于等于Tmax 才能使水银柱全部溢出，经计算所求值Tmax =385.2 。

只有通过二次函数极值法，才能从根上把本体解决。加强数学思想的渗透是新教材新的一个体现，比如：“探索弹簧振子周期与那些因素有关”，“探索弹簧弹力与伸长的关系”。在实际教学过程中应该引起高度重视并加以扩展。

大学物理课程与高中物理课程跨度较大，难点在于运用数学手段探索性研究物理问题的方法，另外微积分思想比较难以理解，为了与大学物理课程更好的接轨，在高中阶段对学生进行微积分思想的渗透也是非常必要的。因此在高中物理教学过程中应抓住有利时机渗透微元思想，为学好微积分奠定良好的基础。渗透的内容应该有两方面：一是变化率，二是无限小变化量，比如：

在讲速度时，平均速度v=△s/t,即时速度呢？△s/t就是变化率,当△s取无限小时，v就可以理解为某一时刻的速度——即使速度。加速度a= △v/t, △v/t是速度变化率，当△v取无限小时，加速度a就可以理解为某一时刻的加速度。象这样的例子还有w/t,I/t, △φ/t等等。总之高中物理教师应当根据学生的具体情况适当的渗透微积分的思想并加以配套练习，达到巩固理解的目的。下面讨论一个相关题目。

【例二】一竖直放的等截面U形管内装有总长为L的水银柱， 当它左右两部分液面做上下自由振动时，证明水银柱的振动时间谐振动。

解：设两液面相平时速度为V0,建立坐标如图。

当有液面上升x时，液体速度为v,则根据能量守恒的

mv02/2=△mgx1 +mv12/2 ⑴

△m=mgx1/L ⑵

⑵带入⑴得

mv02/2=mgx12/L +mv12/2 ⑶

当液面在上升△x时,x2=x1+△x 则

mv02/2=mgx22/L +mv22/2 ⑷

⑷减⑶ 得

0=(x22-x12)mg/L+m(v22-v12)/2化简得：

0=(x1+x2) mg△x/L+m(v12-v22)/2 ⑸

△x很小，则认为加速度a不变,根据运动学公式得：

v12-v22=2ax带入⑸得

0=2x△xmg/L+2ma△x/2 ⑹

即：F=-2mgx/L 2mg/L为常数K，证得水银柱的振动为简谐振动。

㈨ 初中物理公式和概念...

1、匀速直线运动的速度公式：
求速度：v=s/t
求路程：s=vt
求时间：t=s/v

2、变速直线运动的速度公式：v=s/t

3、物体的物重与质量的关系：G=mg （g=9.8N/kg）

4、密度的定义式

求物质的密度：ρ=m/V
求物质的质量：m=ρV
求物质的体积：V=m/ρ

4、压强的计算。
定义式：p=F/S（物质处于任何状态下都能适用）
液体压强：p=ρgh（h为深度）
求压力：F=pS
求受力面积：S=F/p

5、浮力的计算
称量法：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）
悬浮法：F浮=G物（V排=V物）

6、杠杆平衡条件：F1L1=F2L2

7、功的定义式：W=Fs

8、功率定义式：P=W/t
对于匀速直线运动情况来说：P=Fv （F为动力）

9、机械效率：η=W有用/W总

对于提升物体来说：
W有用=Gh（h为高度）
W总=Fs

10、斜面公式：FL=Gh

11、物体温度变化时的吸热放热情况
Q吸=cmΔt （Δt=t-t0）
Q放=cmΔt （Δt=t0-t）
12、燃料燃烧放出热量的计算：Q放=qm

13、热平衡方程：Q吸=Q放

14、热机效率：η=W有用/ Q放 （ Q放=qm）

15、电流定义式：I=Q/t （ Q为电量，单位是库仑 ）

16、欧姆定律：I=U/R
变形求电压：U=IR
变形求电阻：R=U/I

17、串联电路的特点：（以两纯电阻式用电器串联为例）
电压的关系：U=U1+U2
电流的关系：I=I1=I2
电阻的关系：R=R1+R2

18、并联电路的特点：（以两纯电阻式用电器并联为例）
电压的关系：U=U1=U2
电流的关系：I=I1+I2
电阻的关系：1/R=1/R1+1/R2

19、电功的计算：W=UIt

20、电功率的定义式：P=W/t
常用公式：P=UI

21、焦耳定律：Q放=I2Rt

对于纯电阻电路而言：Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W
初二
第一章 声现象
1.1 声音的产生与传播
1.声音是由于物体振动而产生的，没有振动，就没有声音。人们说话的声音，唱歌的声音是咽喉处声带的振动产生的；各种乐器传出来的美妙的乐曲声，是弦或簧的振动产生的；许多昆虫（如蝉、蟋蟀等）的鸣叫声，也是发声器官的振动产生的。一切声音都来源于振动。能发出声的那部分物体叫声源。
2.声音是 一种波，叫声波。声波的传播需要媒介（物），即介质。各种固体、液体和气体都是传播声音的介质，空气就是一种介质。声音每秒钟传播的距离叫声速。同一声音在不同介质中传播速度不同。一般来说，声音在固体、液体中的传播速度大于在气体中的速度。声速除跟介质种类有关外，还跟介质温度有关。15℃时空气中的声速为340m/s，它的意思是：声音在15℃的空气中1s 内传播340m。
1.2 我们怎样听到声音
1.外界传来的声波通过外耳道传到耳鼓膜，引起鼓膜的振动，鼓膜再带动听小鼓振动并传给听觉神经，听觉神经把信号传到大脑皮层，听觉中枢就产生了听到声音的感觉。即，人类听到声音的过程是：外界声波—鼓膜—听小骨—听觉神经—大脑听觉中枢—声音感。另外，声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉。这时，听到声音的过程是：外界声波—头骨、颌骨—听觉神经—大脑听觉中枢—声音感。
由此可见，耳朵虽是人类唯一的听觉器官，但不是感受声音的唯一途径。耳聋患者听不到声音的原因有两类：一类是由于听觉神经损坏；另一类是由于耳传导障碍，如鼓膜破损。如果属于后者，声音通过骨导的方式传到听觉神经也能感知声音。
2.人的双耳对听到的声音由于距声源距离不同，在三个方面形成差异：一是感受到声音的强度不同；二是感受到声音有先有后，即有时间差；三是感受到的声音振动的步调有差异。这些差异使我们能判断声源位置，这就是双耳效应。双耳效应也使我们感觉声音是立体的。
1.3 声音的特性
1.声音的高低叫音调。在合唱时若起调高了，我们常说调高了，唱不上去。这就是指高音调。在音阶中1比1音调高八度，2比2低八度，音调的高低是由发声体的振动决定的。频率是指每秒钟振动的次数。显然，每秒振动次数越多，振动就越快，频率就越大。物体振动得快，频率大，音调就高；振动得慢，频率小，音调就低。
频率（ ）的单位是赫，符号是HZ。常人的听觉频率范围为20HZ至20000HZ。高于20000HZ的声音叫超声波，低于20HZ的声音叫次声波。人不能听见超声波和次声波。一些动物的听觉频率范围与人类不同。
2.响度是指声音的强弱或大小。说话时声音大，洪亮，就是响度大。发声体振动时，振动的幅度叫振幅。响度和发声体的振幅有关，振幅越大，产生的声音响度也越大。
3.音色又叫音品。同一首乐曲（音调相同）用不同的乐器演奏，它们发出的乐音是不同的。例如，用二胡和小提琴分别演奏《二泉映月》，常人一般能区分出是用什么乐器演奏的，这就是因为两种乐器发出的乐音的另一个特征——音色不同。在波形上，不同乐器若发出相同音调的音，可看到主要的振动频率是相同的（反映音调同），但附加振动不同，反映音色不同。
1.4 噪声的危害和控制
1.从物理学的角度讲，噪声是发音体做无规则的振动时发出的声音。从环保的角度讲，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声。噪声是与固体废弃物、废水、废气共同构成环境污染的四大公害之一。
工厂里各种机器的运转声，交通工具如汽车、飞机等的轰鸣声，都是噪声。用金属汤勺刮碗时发出的刺耳的尖叫声，令人难受，这也是生活中的一种噪音。当我们正在专心学习或工作时，其他人旁若无人的谈笑声，甚至平时听来优美的乐曲声，由于干扰了学习或工作，都是噪声。
2.声音的强弱用分贝（dB）表示。0dB是人能听到最弱音；30dB~40dB是较为理想的安静环境。为保护听力，声音不能超过90dB；为保证工作和学习，声音不能超过70dB；要保证休息和睡眠，声音不能超过50dB。
3.控制噪音从三个途径着手：一是从声源处，如摩托车加装消声器；二是在传播过程中，如工厂的围墙和树木都能起到吸收和阻挡声音的作用；三是在人耳处，如双手捂住或戴防噪声耳罩。
1.5 声的利用
1.声音可以传递信息。人类利用谈话、唱歌等声音来进行交流，大象利用次声波进行交流，而蝙蝠则是利用超声波来感知周围的一切。
人们通过声音来了解自然或研究对象的一些信息。比如，用次声波接收器接收火山爆发、地震以及火箭发射、核爆炸等发出的次声波，了解这些现象或事件的情况。
2.声音还可传递能量。医院用超声波震碎人体内的结石，人们利用超声波清洗物体的污垢。据说，攀登珠穆朗玛峰的登山队员不敢在山上大声说话，是担心声音太大会招致雪崩。
3.回声是声音再传播过程中被障碍物反射回来的声音。由于人耳对于传来的原声和回声时间间隔要大于0.1s以上才能区分，所以在教室听课时，一般两次声音相差不到0.1s，回声和原声混在一起，只是使原声加强，因而在教室内听课很难听到回声。
八、光
⒈光的直线传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米／秒＝3×105千米／秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】
平面镜成像特点：虚像，等大，等距离，与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律： 看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用，凹透镜对光有发散光线作用。 光的折射定律：一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律：[U=f时不成像 U=2f时 V=2f成倒立等大的实像]
物距u 像距v 像的性质 光路图 应用
u>2f f<v<2f 倒缩小实 照相机
f<u<2f v>2f 倒放大实 幻灯机
u<f 放大正虚 放大镜
⒌凸透镜成像实验：将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。