導熱系數和熱擴散率的區別
導熱系數和熱擴散率的區別包括定義不同、單位不同、物理學意義不同等。具體內容如下:
1、定義不同。
導熱系數是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K,°C),在1秒內,通過1平方米面積傳遞的熱量;熱擴散率表示物體在加熱或冷卻中,溫度趨於均勻壹致的能力,相當於物體的蓄熱能力。
2、單位不同。
導熱系數(thermal conductivity)單位w/m·k;熱擴散率a(單位是m2/s)是熱導率λ與比熱容c和密度ρ的乘積之比。
3、物理意義不同。
導熱系數表示的是流體或物體與物體之間,單位時間單位面積上的傳熱量;而熱擴散率指的則是物體內部熱量擴散能力,即物體內部溫度趨向均勻的能力。
導熱系數和熱擴散系數的概念
1、熱擴散系數
又稱熱擴散率,α表示。熱擴散系數是物體中某壹點的溫度的擾動傳遞到另壹點的速率的量度。
以物體受熱升溫的情況為例來分析,在物體受熱升溫的非穩態導熱過程中,進入物體的熱量沿途不斷地被吸收而使局部溫度升高,在此過程持續到物體內部各點溫度全部相同為止。
熱擴散系數比熱導率有更直覺的反應,就是說,熱導率高的材料並不壹定使人感到物體這頭熱了,那頭很快就熱;而熱擴散系數大的材料就能使人感到溫度很快從這頭傳到了那頭。?
其物理意義為 熱導率λ(W/(m·K))除以密度ρ(Kg/m3)與體積熱容c(J/(Kg·K))的乘積 。分母ρc表示單位體積的物體溫度升高1℃所需的熱量。ρc 越小,溫度升高1℃所吸收的熱量越小,可以剩下更多熱量繼續向物體內部傳遞,能使物體各點的溫度更快地隨界面溫度的升高而升高。
2、導熱系數
又稱為熱傳導率,簡稱熱導率,λ表示。是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K,℃),在壹定時間內,通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為瓦/米·度 (W/(m·K),此處為K可用℃代替)。
由傅裏葉定律得,導熱系數等於某傳熱方向的熱通量(W/m2)除以該方向上的溫度梯度(K/m)。金屬的導熱系數隨著溫度升高而降低。液體的導熱系數隨著溫度升高而略減小。