
【化】 heat of friction
rub; friction; attrition; chafe; grating; grit; scrub
【医】 friction; frottage; rub; rubbing
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
摩擦热(frictional heat)是物体表面因相互接触并产生相对运动时,通过摩擦作用将机械能转化为热能的现象。在物理学中,这一过程遵循能量守恒定律,公式可表示为: $$ Q = mu F{text{n}} d $$ 其中$Q$为产生的热量,$mu$为摩擦系数,$F{text{n}}$为法向力,$d$为滑动距离。
该术语在工程学和材料科学中有广泛应用,例如机械制动系统、金属加工润滑等领域。根据《中国科技术语审定委员会》定义,摩擦热属于接触热源的一种,其强度与材料属性、压力及运动速度直接相关。
权威文献《英汉机械工程词汇》特别指出,摩擦热可能导致材料性能退化,因此在航空航天等高精度领域需严格控制摩擦温升。实验研究表明,聚合物材料在摩擦过程中产生的瞬时温度可达200-400℃(来源:《摩擦学学报》2023年刊载论文)。
摩擦热是指物体间因相互摩擦而产生的热量,是机械能转化为热能的一种常见现象。以下是详细解释:
物理原理
当两个接触面发生相对运动时,表面微观凸起会相互碰撞和挤压,导致分子动能增加并转化为热能。根据能量守恒定律,损失的机械能(如动能)几乎全部转化为热量,公式可表示为:
$$
Q = F_f cdot d = mu N d
$$
其中,( Q ) 为热量,( F_f ) 为摩擦力,( mu ) 为摩擦系数,( N ) 为法向压力,( d ) 为滑动距离。
实际应用
负面影响与应对
摩擦热可能导致设备过热、材料磨损甚至失效。解决方法包括使用润滑剂减少摩擦系数(如机油)、采用耐高温材料(如陶瓷涂层)或设计散热结构(如散热片)。
科学意义
该现象验证了热力学第一定律(能量转化与守恒),也是摩擦学研究的核心内容之一,对材料科学和机械工程有重要指导价值。
若需定量计算或深入分析特定场景(如高速摩擦的热分布),需结合热传导方程与材料属性参数。
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