導熱基本定律

導熱基本定律,在導熱現象中,單位時間內通過給定截面的熱量,正比例於垂直於該界面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。

在導熱現象中,單位時間內通過給定截面的熱量,正比例於垂直於該界面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。

用熱流密度 q表示時形式如下:

q=-λ(dt/dx)

可以用來計算熱量的傳導量。

相關的公式如下

Φ=-λA(dt/dx)

q=-λ(dt/dx)

其中Φ為導熱量,單位為W

λ為導熱係數,w/(m*k)

A為傳熱面積,單位為m^2

t為溫度,單位為K

x為在導熱面上的坐標,單位為m

q是沿x方向傳遞的熱流密度(嚴格地說熱流密度是矢量,所以q應是熱流密度矢量在x方向的分量)單位為W/m^2

dt/dx是物體沿x方向的溫度梯度,即溫度變化率

一般形式的數學表達式: q=-λgradt=-λ(dt/dx) n

式中:gradt是空間某點的溫度梯度(temperature gradient); n是通過該點的等溫線上的法向單位矢量,

指溫度升高的方向

上述式中負號表示傳熱方向與溫度梯度方向相反

λ表征材料導熱性能的物性參數(λ越大,導熱性能越好)

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