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傅立葉定律適用於什麽傳熱

傅裏葉導熱定律適用條件:各向同性介質的穩態和非穩態導熱現象。

傅立葉定律是法國著名科學家傅立葉在1822年提出的壹條熱力學定律。該定律指在導熱過程中,單位時間內通過給定截面的導熱量,正比於垂直於該截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。

固體中的熱傳導是源於晶格振動形式的原子活動(聲子)。近代的觀點把這種能量傳輸歸因於原子運動導致的晶格波造成的。在非導體中,能量傳輸只依靠晶格波進行;在導體中(比如 銀、鐵),除了晶格波還有自由電子的平移運動。用來衡量不同物體導熱能力的物理量就是熱導率。

熱學中的熱導率及熱流密度可以類比於電學中的電導率和電流密度?J=σE。記?ET=dT/dx?為溫度場強度,則熱流密度可以寫成?JT=-κET。若把溫度差的相反數?-ΔT記為溫壓差 ΔUT,則可以推得 ΔUT=RTIT,該式稱為熱歐姆定律。其中IT為導熱速率(見上方公式),RT?表示熱阻,可推得?RT=ρTL/A,該式稱為熱阻定律,其中ρT=1/κ?為熱阻率,熱阻也和電阻類似,滿足串並聯規則。