导热系数

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:40:10 #导热系数
热导率(英语:Thermal conductivity)其符号为 k {displaystyle k} 、 λ {displaystyle lambda } 或 κ {displaystyle kappa } ,是指材料传导热能的能力,或称热传导率。单位为瓦·米-1克尔文-1( W   m K {displaystyle W over mK} )热导率为在单位时间内,每单位截面积所流过的热量乘以单位距离温度变化量的负值。由傅立叶定律:q = − k ∇ T {displaystyle mathbf {q} =-knabla T}其中 q {displaystyle mathbf {q} } 热通量密度,为向量; k {displaystyle k} 是热导率; ∇ T {displaystyle nabla T} 是温度梯度,为向量。若给定两物质,其座标分别为 x = 0 {displaystyle x=0} 与 x = L > 0 {displaystyle x=L>0} ,其温度分别为 T 1 {displaystyle T_{1}} 与 T 2 {displaystyle T_{2}} ,且 T 2 > T 1 {displaystyle T_{2}>T_{1}} 。则可将等式转换为:q = − k ⋅ T 2 − T 1 L {displaystyle q=-kcdot {frac {T_{2}-T_{1}}{L}}}根据热力学第二定律,热量由高温物体向低温物体传递,所以在此处 q {displaystyle mathbf {q} } <0,则可推知 k {displaystyle k} >0热导率会随着温度升高,并且可以在一特定温度范围内维持在最大值,然而温度一旦超过此一范围,热导率会快速衰减至最小值,此时温度则接近该物质熔点。热导率会随着晶粒增大而增加。除了立方晶系(cubic system)的物质,多数物质之热导率具有非均向性(anisotropy)。热导率受杂质影响甚钜。

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