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  • 求導(dǎo)熱系數(shù)的推導(dǎo)公式,最好詳細(xì)些,主要是對單位概念模糊.書上寫單位是w/(℃.m),其中℃是溫度差嗎?

    求導(dǎo)熱系數(shù)的推導(dǎo)公式,最好詳細(xì)些,主要是對單位概念模糊.書上寫單位是w/(℃.m),其中℃是溫度差嗎?
    是物質(zhì)的厚度嗎?如果知道熱導(dǎo)系數(shù),是不是知道溫度、厚度、時(shí)間就可以求得總導(dǎo)熱量?另傳熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)的區(qū)別是什么?
    物理人氣:894 ℃時(shí)間:2020-03-23 22:56:16
    優(yōu)質(zhì)解答
    根據(jù)傅立葉導(dǎo)熱定律(傅立葉導(dǎo)熱定律,Fourier's law of heat conduction),傅立葉定律是傳熱學(xué)中的一個(gè)基本定律,可以用來計(jì)算熱量的傳導(dǎo)量.相關(guān)的公式如下
    Φ=-λA(dt/dx)
    q=-λ(dt/dx)
    其中Φ為導(dǎo)熱量,單位為W
    λ為導(dǎo)熱系數(shù)
    A為傳熱面積,單位為m^2
    t為溫度,單位為K
    x為在導(dǎo)熱面上的坐標(biāo),單位為m
    q是沿x方向傳遞的熱流密度(嚴(yán)格地說熱流密度是矢量,所以q應(yīng)是熱流密度矢量在x方向的分量)單位為W/m^2
    dt/dx是物體沿x方向的溫度變化率
    一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式:q=-λgradt=-λ(dt/dx)n
    式中:gradt是空間某點(diǎn)的溫度梯度(temperature gradient);n是通過該點(diǎn)的等溫線上的法向單位矢量,指溫度升高的方向.
    上述式中負(fù)號表示傳熱方向與溫度梯度方向相反
    λ表征材料導(dǎo)熱性能的物性參數(shù)(λ越大,導(dǎo)熱性能越好)
    以上內(nèi)容涉及高等數(shù)學(xué),可能比較難懂,用于定量計(jì)算.一般定性理解只需記住,單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)熱量和溫差與導(dǎo)熱系數(shù)成正比就可以了.如果大家對上述的公式看不懂或不太明白,下面傲川科技用通俗的語言表述熱導(dǎo)系數(shù).
    熱導(dǎo)系數(shù)又稱導(dǎo)熱系數(shù)或?qū)崧?表征物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的物理量.設(shè)在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向取兩個(gè)相距1米,面積為1平方米的平行面,而這兩個(gè)平面的溫度相差1度,則在1秒內(nèi)從一個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)到另一平面的熱量就規(guī)定為該物質(zhì)的熱導(dǎo)率.其單位為:瓦/(米.攝氏度),原工程單位制中則為:千卡/(米.小時(shí).攝氏度),熱導(dǎo)率的倒數(shù)稱為導(dǎo)熱熱阻.其它條件不變時(shí),熱導(dǎo)率愈大導(dǎo)熱熱阻就愈小,則導(dǎo)熱量就愈大;反之則導(dǎo)熱量就愈小.謝謝,很專業(yè)。但還有一點(diǎn)不明白,你說的“單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)熱量和溫差與導(dǎo)熱系數(shù)成正比就可以了”。按照公式Φ=-λA(dt/dx),如一個(gè)熱的不良導(dǎo)體,導(dǎo)熱量低,熱導(dǎo)系統(tǒng)低可以理解,但是兩端的溫差應(yīng)該相比熱的良導(dǎo)體是加大的,溫差加大導(dǎo)熱量應(yīng)該升高。也就是傳遞相同熱量,導(dǎo)熱量大物體兩端的溫差小,這個(gè)和你說的導(dǎo)熱量和溫差成正比矛盾啊?難道是和導(dǎo)熱系統(tǒng)和溫差的乘積成正比?兩者不能分開?在單位時(shí)間內(nèi),導(dǎo)熱量越大,導(dǎo)熱系數(shù)越高。單位時(shí)間內(nèi),傳遞的溫差越大,導(dǎo)熱系數(shù)越高。比如同樣條件下,1秒針內(nèi),A物體可以傳導(dǎo)0.1攝氏度,而B物體可以傳導(dǎo)0.2攝氏度,你說A物體的導(dǎo)熱系數(shù)高還是B物體呢,當(dāng)然是B物體了。傳熱的溫差更大,傳熱更快,散熱速度越快,也就是這個(gè)導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)越高,這個(gè)應(yīng)該沒有什么問題吧。你說的是熱介質(zhì)的溫差啊,我原來理解是導(dǎo)體兩端的溫差。如果是導(dǎo)熱體的導(dǎo)熱系數(shù)小,說明傳遞的熱量就小,那么熱介質(zhì)的溫降就小,也就是溫差小。如這樣理解我就明白了。
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