熱導率
![本页使用了标题或全文手工转换](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Zh_conversion_icon_m.svg/35px-Zh_conversion_icon_m.svg.png)
(重定向自导热系数)
热导率(英語:Thermal conductivity)其符號為、或 ,是指材料传导热能的能力,或称热传导率。
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]
由傅立葉定律:
若給定兩物質,其座標分別為與,其溫度分別為與,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
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 |
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 |
鈦 | 固態 | 15.24 |
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
- ^ 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.