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导热系数
✍ dations ◷ 2024-09-20 00:20:00 #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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