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传热学怎么学?
老师讲的跳跃性太大
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本文为一篇傻瓜教程。方法可推广到流体力学材料力学工程热力学等工程类专业课。
ps:傻瓜教程类似于科普，让没学过这门课的人都能听得懂。写傻瓜教程，最忌讳给人一种盲人摸象的感觉。即：不管用多么简练的语言，一定要给出某个东西最整体的框架，而不是用很多语言去描述局部，不然没学过的人听起来会倍感迷茫。同时，还应该注意要化抽象为具体，利用正确的、形象的生活经验来代替抽象的、晦涩的理论。
假如，你是一个对《传热学》一无所知的人，在学习传热学之前，很有必要预先知道《传热学》是干什么的，学完《传热学》以后，你能做什么。这是对一门学科最初级、最直观的理解。
要回答上面这个问题，不妨先举个具体的例子：笔记本电脑cpu的发热功率是90瓦，cpu能承受的最高温度为80摄氏度，室温为20摄氏度，求，应该用多大面积的铝片来进行散热。
再举一个例子：北方的冬天要用暖气，房间面积是40平米，烧锅炉的大哥把水烧到了80摄氏度，问，要用多少组暖气片才能保证房间温度达到25摄氏度。
《传热学》是就是解决上述这种问题的。对于每个人来说，上面的两个例子，都具有一定的生活经验。这样，对《传热学》就有了一个比较具体的直观感觉，有了这种感觉，我再用一种相对抽象的话来概括一下《传热学》：
“《传热学》是这样一门学科：利用 传热学规律 ，以 微积分 为工具，解决实际工程中的与 加热和散热有关的问题 。”——by 陈二喜
现在，你对传热学这门学科已经有了初步的认识，不管你的初步认识多么简陋，它依然能在你学迷茫的时候指引你。
说句题外话：判断自己有没有真正理解某门课程，可以问自己，能否用一句话来高度概括这门学科。大家可以测试一下自己。比如《材料力学》，我的《材料力学》是当年考前利用两三天的时间预习+突击的，先翻看前言和目录，然后得出一个结论：《材料力学》是一门：研究各种材料的物体所承受的“拉压”“弯曲”“扭转”等变形，与这个物体所承受的“力”之间关系一门学科。每种变形与受力之间都可以用一个公式建立联系，背背公式，会解方程，再看看如何叠加处理同时存在多种变形的情况即可。（温馨提示：请按时上课，不要逃课，不要寄托希望于考前突击，因为夜路走多了总会遇到鬼的，anyway，我遇到过）
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刚才扯了半天废话，好了，从现在开始讲。从简单到复杂，层层递进。
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第一层：
《传热学》是这样一门学科：利用 传热学规律 ，以 微积分 为工具，解决实际工程中的与 加热和散热有关的问题 。
用于解决诸如
北方的冬天要用暖气，房间面积是40平米，烧锅炉的大哥把水烧到了80摄氏度，问，要用多少组暖气片才能保证房间温度达到25摄氏度。
以及
笔记本电脑cpu的发热功率是90瓦，cpu能承受的最高温度为80摄氏度，室温为20摄氏度，求，应该用多大面积的铝片来进行散热。
这类问题。
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第二层：
自然界中，两个有温度差的物体之间相互传热，有三种传热方式：热传导、热对流、热辐射。（这是小学自然课上讲的东西）
房间里有个炉子，我烤火的时候会感觉到热，这是热辐射。
我用手去摸炉子的时候会感觉到烫，这是热传导。
炉子会把整个房间烘暖和，这是热对流。
所以热传导就是两个有温差的物体相互接触，然后传递热量。
热对流就是通过流动的液体或气体，把热量运输出去。
热辐射就是不依靠任何东西，把热量直接发射出去。
不管是哪种方式传热，都有一个对应的方程来解问题。只要你判断出了传热的方式，就把对应的方程怼上去，然后解方程肯定没错。
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第三层：
本层要讲列哪些方程。
三种传热方式各自对应的方程分别为：
上面的“文字版本”的方程，小学生都能看懂。然而，上面的所有方程都是普世定理，相当于大废话，范围太广，针对性不强。为了更好的解决某个具体问题，需要加一些条件进行约束。这些约束条件就是初始条件和边界条件。
举个栗子：二喜哥高中三年长了5厘米。求二喜哥现在的身高。
以上问题用方程表达就是：已知： \Delta h=5cm ，求 h
无法求解，必须加上约束条件： 初中毕业身高 h_{0} =180.4
初始时刻的已知量叫初始条件。
最小值、最大值等约束条件叫做边界条件。
也可以认为初始条件代表某一时间的取值。
边界条件代表某一位置的取值。
所以，对于任何一个传热学问题，我们的解决办法如下：
列控制方程——加边界条件和初始条件——解方程
上图我把导热、对流和辐射的方程全都列出来了，实际上，只需要列一种。
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第四层：
本层要把上一层的文字方程变成偏微分方程，莫怕莫怕。
首先是把热传导的文字方程：物体的热量该变量=物体本身发热量-流出物体的热量
变成偏微分方程：
推导过程如下：
然后把热对流的文字方程组变成偏微分方程组：
（刷不出来是你网络的问题）
最后把热辐射的文字方程变成偏微分方程：
（建议你换成wifi试试）
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第五层：
关于传热学的基本知识，我大概用了一千多字外加几张图就讲的差不多了。然而，传热学可是整整一本书啊，那剩下的内容都在讲什么？
剩下的内容，全部都是算例。与其说是传热学的算例，不如说是《数学物理方法》这门课的练习题。
实际科学与工程中的传热学问题，全部都是以这三种方式进行换热，最复杂也不过是多种换热方式组合罢了。实际的传热问题，已知条件千变万化，但控制方程永远都是以上的三组公式，改变的仅仅是初始条件以及边界条件而已，改变的仅仅是一维问题、多维问题而已。当然，这些变了，解方程的方法就变了。传热学剩下的内容 就是针对不同条件，使用不同的数学方法，解相同的方程。
学传热困难，应该是数学不好，好好学学数学吧。
此刻在长沙，要回北京了，上面的坑晚上再填。
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作者注：知乎不少现实里的同学，如果不小心被你发现我在这里装逼，请原谅我内心这点小小的不成熟，不要当众拆穿我，谢谢配合，好人一生平安
哦，断断续续几十个赞。。。。好吧，集齐100个，我来放个大招。。。
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传热学相较于理论力学，工程热力学，流体力学而言还是比较简单的，一般大学生掌握了高等数学完全可以自学的。
学习传热学必须有耐心，了解几种换热方式和常见的几个常数公式（努谢尔特数、格拉晓夫数、伯努利常数，傅里叶常数等等等等，而且常常推导下几个常用常数公式间的关系，你会惊奇地发现他们其实不少是远亲的），其实解决传热学问题绝大多数都是在和导热系数较劲，有时候是直接涉及，有时候间接涉及（如对流换热里求努谢尔特数，自然对流求格拉晓夫数），另一个就是温差（或者说边界条件）。
高数必须学好，主要涉及导数，梯度，微分方程（部分涉及偏微分方程，如果没有开数理方程课的话可以自学一下，比较难，但传热学涉及的都很简单），多重积分，对于曲线和曲面积分等。掌握这些强大的计算工具，自己解几次传热学内的微分方程，就能清楚的理解传热过程中各项参数是怎么影响传热过程的。
传热学会帮你引入一个叫数量级分析的东西，这个其实高数里也有，就是无穷大和无穷小的比较，但是估计很多同学学完高数之后并不怎么用在解决相关问题上。
传热学比较重要也是很牛逼的一个点是边界层的提出，为了督促你学好传热学我就不详细解释了，理解边界层概念和边界层中传热规律是学好对流换热（不是热对流哦）的关键。
另外一个比较重要的点是相似原理，这个在考试的时候其实比重很小，但在实际应用中接触会比较多也很重要，是很多实验可行性的基础，你可以根据自己学习传热学的目的来酌情考虑要掌握到什么程度（其实也不难的，整理过各个常数方程后，在y）。
传热学涉及的单纯热交换和质交换是相似的，学传热学可以只考虑单纯热交换，完整解几次微分方程后，再去看质交换，你会发现从边界层到微分方程式如此的熟悉，只不过热交换和质交换中对应的部分参数换了个名字，学好一门传热学，顺带质交换也掌握了，画一门功课的钱学好两门功课，多划算。
传热学是一门比较贴近实际应用的学科，而且大学里的传热学多考虑很理想的条件，已经简化了很多，个人感觉掌握难度与多重积分和对于曲面的积分相当。多耐心推到几次微分方程，熟悉每一个用英文字母表示的常数（有不少，我凭记忆粗略数数也有十几个了），相信你会很快学好传热学的。