导热系数和热扩散率的区别

如题所述

导热系数和热扩散率的区别包括定义不同、单位不同、物理学意义不同等。具体内容如下:

1、定义不同。

导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量;热扩散率表示物体在加热或冷却中,温度趋于均匀一致的能力,相当于物体的蓄热能力。

2、单位不同。

导热系数(thermal conductivity)单位w/m·k;热扩散率a(单位是m2/s)是热导率λ与比热容c和密度ρ的乘积之比。

3、物理意义不同。

导热系数表示的是流体或物体与物体之间,单位时间单位面积上的传热量;而热扩散率指的则是物体内部热量扩散能力,即物体内部温度趋向均匀的能力。

导热系数和热扩散系数的概念

1、热扩散系数

又称热扩散率,α表示。热扩散系数是物体中某一点的温度的扰动传递到另一点的速率的量度。

以物体受热升温的情况为例来分析,在物体受热升温的非稳态导热过程中,进入物体的热量沿途不断地被吸收而使局部温度升高,在此过程持续到物体内部各点温度全部相同为止。

热扩散系数比热导率有更直觉的反应,就是说,热导率高的材料并不一定使人感到物体这头热了,那头很快就热;而热扩散系数大的材料就能使人感到温度很快从这头传到了那头。 

其物理意义为 热导率λ(W/(m·K))除以密度ρ(Kg/m3)与体积热容c(J/(Kg·K))的乘积 。分母ρc表示单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。ρc 越小,温度升高1℃所吸收的热量越小,可以剩下更多热量继续向物体内部传递,能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。

2、导热系数

又称为热传导率,简称热导率,λ表示。是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在一定时间内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。

由傅里叶定律得,导热系数等于某传热方向的热通量(W/m2)除以该方向上的温度梯度(K/m)。金属的导热系数随着温度升高而降低。液体的导热系数随着温度升高而略减小。

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