熱導率
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:
其中熱通量密度,為向量; 是熱導率;是溫度梯度,為向量。
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:
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
熱導率會隨著晶粒增大而增加。[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
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