热导率
(重定向自熱傳導係數)
热导率(英语:Thermal conductivity)其符号为、或 ,是指材料传导热能的能力,或称热传导率。
定义
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]
由傅里叶定律:
其中 热通量密度,为矢量; 是热导率; 是温度梯度,为矢量。
若给定两物质,其坐标分别为 与 ,其温度分别为 与 ,且 。
则可将等式转换为:
影响因子
编辑温度
编辑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。[4]
晶粒大小
编辑晶形
编辑除了立方晶系(cubic system)的物质,多数物质之热导率具有非均向性(anisotropy)。[4]
化学组成
编辑热导率受杂质影响甚钜。[4]
物质的热导率
编辑物质 | 物质状态 | 导热率Wm-1K-1 |
---|---|---|
石墨烯 | 固态 | 4400 ~ 5780 |
金刚石 | 固态 | 900 ~ 2320 |
银 | 固态 | 420 |
铜 | 固态 | 401 |
黄金 | 固态 | 318 |
铝 | 固态 | 237 |
铂 | 固态 | 70 |
铁 | 固态 | 80 |
钢 | 固态 | 60 |
铅 | 固态 | 35 |
汞 | 液态 | 8.34 |
冰 | 固态 | 2 |
陶瓷 | 固态 | 1.22 |
玻璃 | 固态 | 1.1 |
水 | 液态 | 0.6 |
聚乙烯 | 固态 | 0.3 |
尼龙 | 固态 | 0.2 |
石蜡油 | 液态 | 0.2 |
石棉 | 固态 | 0.2 |
聚苯乙烯 | 固态 | 0.033 |
软木塞 | 固态 | 0.50 |
采用在标准状况下的数据。对于气体,值是对应于cp。 |
参考资料
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 & Sons, Inc. December 2006: P.266. ISBN 978-0-470-11539-8.
- ^ 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.