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熱導率

热导率(英語:Thermal conductivity)其符號為,是指材料传导热能的能力,或称热传导率

單位為·公尺-1克耳文-1

定義

热导率为在单位时间内,每单位截面积所流过的热量除以单位距离温度变化量的负值。[1]

傅立葉定律

 

其中 熱通量密度,為向量;  是熱導率; 溫度梯度,為向量。


若給定兩物質,其座標分別為  ,其溫度分別為  ,且 

則可將等式轉換為:

 

根據熱力學第二定律,熱量由高溫物體向低溫物體傳遞[2],所以在此處 <0,則可推知 >0[3]

影響因子

溫度

熱導率會隨著溫度升高,並且可以在一特定溫度範圍內維持在最大值,然而溫度一旦超過此一範圍,熱導率會快速衰減至最小值,此時溫度則接近該物質熔點。[4]

晶粒大小

熱導率會隨著晶粒增大而增加。[4]

晶形

除了立方晶系(cubic system)的物質,多數物質之熱導率具有非均向性(anisotropy)。[4]

化學組成

熱導率受雜質影響甚鉅。[4]

物質的熱導率

物質 物質狀態 導熱率Wm-1K-1
石墨烯 固態 (4840±440) ~ (5300±480)
金刚石 固態 900 ~ 2320
固態 420
固態 401
黃金 固態 318
固態 237
固態 70
固態 80
固態 60
固態 35
液態 8.34
固態 2
陶瓷 固態 1.22
玻璃 固態 1.1
液態 0.6
聚乙烯 固態 0.3
尼龍 固態 0.2
石蠟油 液態 0.2
石棉 固態 0.2
聚苯乙烯 固態 0.033
軟木塞 固態 0.50
採用在標準狀況下的數據。對於氣體,值是對應於cp

參考資料

  1. ^ 度量衡單位及其所用之倍數、分數之名稱、定義及代號 (PDF). (原始内容 (PDF)于2020-01-14). 
  2. ^ NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION:second law of thermodynamics. (原始内容于2021-04-17). 
  3. ^ Bird, R. Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edwin N. Transport Phenomena. John Wiley & Sons, Inc. December 2006: P.266. ISBN 978-0-470-11539-8. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Liu, Peisheng; Chen, Guo-Feng. Porous Materials:Processing and Applications. Butterworth-Heinemann. 26th August 2014. ISBN 9780124077881. 

熱導率, 热导率, 英語, thermal, conductivity, 其符號為k, displaystyle, displaystyle, lambda, displaystyle, kappa, 是指材料传导热能的能力, 或称热传导率, 單位為瓦, 公尺, 1克耳文, displaystyle, over, 目录, 定義, 影響因子, 溫度, 晶粒大小, 晶形, 化學組成, 物質的, 參考資料定義, 编辑热导率为在单位时间内, 每单位截面积所流过的热量除以单位距离温度变化量的负值, 由傅立葉定律, displ. 热导率 英語 Thermal conductivity 其符號為k displaystyle k l displaystyle lambda 或 k displaystyle kappa 是指材料传导热能的能力 或称热传导率 單位為瓦 公尺 1克耳文 1 W m K displaystyle W over mK 目录 1 定義 2 影響因子 2 1 溫度 2 2 晶粒大小 2 3 晶形 2 4 化學組成 3 物質的熱導率 4 參考資料定義 编辑热导率为在单位时间内 每单位截面积所流过的热量除以单位距离温度变化量的负值 1 由傅立葉定律 q k T displaystyle mathbf q k nabla T 其中q displaystyle mathbf q 熱通量密度 為向量 k displaystyle k 是熱導率 T displaystyle nabla T 是溫度梯度 為向量 若給定兩物質 其座標分別為x 0 displaystyle x 0 與x L gt 0 displaystyle x L gt 0 其溫度分別為T 1 displaystyle T 1 與T 2 displaystyle T 2 且T 2 gt T 1 displaystyle T 2 gt T 1 則可將等式轉換為 q k T 2 T 1 L displaystyle q k cdot frac T 2 T 1 L 根據熱力學第二定律 熱量由高溫物體向低溫物體傳遞 2 所以在此處q displaystyle mathbf q lt 0 則可推知k displaystyle k gt 0 3 影響因子 编辑溫度 编辑 熱導率會隨著溫度升高 並且可以在一特定溫度範圍內維持在最大值 然而溫度一旦超過此一範圍 熱導率會快速衰減至最小值 此時溫度則接近該物質熔點 4 晶粒大小 编辑 熱導率會隨著晶粒增大而增加 4 晶形 编辑 除了立方晶系 cubic system 的物質 多數物質之熱導率具有非均向性 anisotropy 4 化學組成 编辑 熱導率受雜質影響甚鉅 4 物質的熱導率 编辑物質 物質狀態 導熱率Wm 1K 1石墨烯 固態 4840 440 5300 480 金刚石 固態 900 2320銀 固態 420銅 固態 401黃金 固態 318鋁 固態 237鉑 固態 70鐵 固態 80鋼 固態 60鉛 固態 35汞 液態 8 34冰 固態 2陶瓷 固態 1 22玻璃 固態 1 1水 液態 0 6聚乙烯 固態 0 3尼龍 固態 0 2石蠟油 液態 0 2石棉 固態 0 2聚苯乙烯 固態 0 033軟木塞 固態 0 50採用在標準狀況下的數據 對於氣體 值是對應於cp 參考資料 编辑 度量衡單位及其所用之倍數 分數之名稱 定義及代號 PDF 原始内容存档 PDF 于2020 01 14 NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION second law of thermodynamics 原始内容存档于2021 04 17 Bird R Byron Stewart Warren E Lightfoot Edwin N Transport Phenomena John Wiley amp Sons Inc December 2006 P 266 ISBN 978 0 470 11539 8 引文格式1维护 冗余文本 link 4 0 4 1 4 2 4 3 Liu Peisheng Chen Guo Feng Porous Materials Processing and Applications Butterworth Heinemann 26th August 2014 ISBN 9780124077881 请检查 date 中的日期值 帮助 取自 https zh wikipedia org w index php title 熱導率 amp oldid 72818616, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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