如何利用电能产生热量？——电热技术介绍

（1）热量 热量是一种能量形成，是由原子或分子无规则运动而形成的。电能可以直接转变为热量。热量分为受欢迎的（有用热量）和不受欢迎的（损失热量）（表2-19）。热量的单位与能量的单位相同，即焦耳（J）。

ⓘ1Ws=1J=1Nm

表2-19 电热（举例）

（2）温度 温度是表示物体的热状态。用温度计测量温度。通常作为温度的单位是摄氏度（℃）。在物理学和电工学中，在计算时使用的是热力学温度单位（K）（0K=-273.15℃）。温差总是用热力学温度表示，如Δv=v₁-v₂=55℃-20℃=35K。

（3）比热容 为了提高物体温度，则应给物体输入热量。温降则意味着热的散发。通常用热量来表示吸热和放热。使1kg物质提高1K温度的热量称为比热容c（表2-20）。比热容与物质的质量和类型有关，比热容越大，则物体可储存的热就越多。

比热容指的是质量m=1kg的材料升高1K所需的热量Q。

表2-20 比热容c

热，热量

Q=mcΔv [Q]=J

式中 Q——热，热量；

m——质量；

c——比热容；

Δv——温差。

图2-49 导热

物体加热和冷却吸收和放出的热与温差Δv、比热容c和质量m有关。

（4）热传递 热总是由高温处向低温处传递。热有3种传递方式，即热传导，如在金属中（图2-49）；对流（热流动），如在气体和液体中；热辐射，如热射线。热传递要克服一定的被称为热阻R_th的阻力。(www.xing528.com)

（5）热利用率 在电热器中，由于用热传导、热对流和热辐射要失去部分电流热（输入的电功），所以电热器存在热量损失。在受欢迎位置出现的热称为有用热。有用热是去掉小量损失的电流热。有用热与电流热的比值称为热利用率ζ。

热利用率

式中 ζ——热利用率；

Q_N——有用热；

Q_S——电流热；

Δv——温差；

c——比热容；

m——质量；

P——功率；

t——时间。

计算例题：

一个6kW的热蓄水器在45min内把80L的水从14℃加热到55℃，求：

a）热量；b）热利用率。

解：

a）Q=mcΔv=80kg×4.19kJ/（kg·k）×（55℃-14℃）=13743kJ

b）ζ=Q_N/Q_S=13743kJ/（6kW×45min×60s/min）=0.85=85%