热扩散率的单位、【求助】热传导系数和热扩散系数有何区别


热扩散率的单位、【求助】热传导系数和热扩散系数有何区别

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本篇文章给大家谈谈热扩散率,以及热扩散率的单位对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站!
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  • 热扩散方程是一个公式吗?还是有什么具体的描述?
  • 热扩散率是指什么?
  • 说明导热系数和热扩散系数的物理意义及区别?
  • 【求助】热传导系数和热扩散系数有何区别
  • 热扩散率
  • 热扩散率与物体的什么成反比
Q1:热扩散方程是一个公式吗?还是有什么具体的描述?
α=λ/ρc
α称为热扩散率或热扩散系数(thermal diffusivity),单位m^2/s.
式中:
λ:导热系数,单位W/m·K;
ρ:密度,单位Kg/m^3
c:热容,单位J/Kg·K.
物理意义
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当地温度升高,在此过程持续到物体内部各点温度全部扯平为止.由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知:
(1) 物体的导热系数λ越大,在相同的温度梯度下可以传导更多的热量.
(2) 分母ρc是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.
热扩散率α是λ与1/ρc两个因子的结合.α越大,表示物体内部温度扯平的能力越大,因此而有热扩散率的名称.这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说明,即从温度的角度看,α越大,材料中温度变化传播的越迅速.可见α也是材料传播温度变化能力大小的指标,因而有导温系数之称.
Q2:热扩散率是指什么?
热扩散率是指相当于物体的蓄热能力 。
热扩散率又叫导温系数,它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,而分子为热导率,故两者之比反映了物质热量扩散的能力 。这个综合物性参数对稳态导热没有影响,但是在非稳态导热过程中,它是一个非常重要的参数 。
热导率只说明物体传导热量速度快慢,虽然水的γ是空气的22.8倍,但空气的Cv只是水的1/3483,所以,同体积的空气比水增温快得多 。表征物体增温快慢的物理量是热扩散系数K,也称导温率 。
应用
对于热扩散率大的土壤,如湿润的黏土,白天,当有太阳辐射能的收人时,它可以很快地将表层得到的热量传递到土壤深层,这样土壤表层温度就不会过高;夜间,当土壤表面由于地面有效辐射失去热量时,它又可以把土壤深层的热量很快传递到土壤表层来,使土壤表层的夜间温度不致太低 。因此这种土壤的地面温度不易出现极端值,即白天地温过高,夜间地温又过低 。
这对作物的生长是非常有利的 。相反,如果土壤的热扩散率很小,如干燥的泥炭土,白天,它不易将地表的热量迅速传递到土壤深层,使白天地表温度过高,夜间,它又不易将土壤深层的热量传递到土壤表面,致使夜间地表面温度过低 。所以这种土壤很容易出现极端温度,使生长在它上面的作物极易受到冻害或热害的威胁 。
以上内容参考 百度百科-热扩散率


Q3:说明导热系数和热扩散系数的物理意义及区别?
一、物理不同:
热传导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;而热扩散系数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 。
二、含义不同:
热传导系数即导热系数,是描述物体导热能力大小的物理量 。热扩散系数,等于热传导系数/密度*定压比热容,其中,分母表示容积热容;热扩散系数的物理意义是描述物体的热惯性,热扩散系数越大表示热惯性越小,物体达到与周围环境热平衡的状态越快 。
传热方式:
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种 。
一、热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称导热 。
从微观角度来看 。气体、液体、导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的 。
1、气体中,导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果 。众所周知,气体的温度越高,其分子的运动动能越大 。不同能量水平的分子相互碰撞的结果,使热量从高温处传到低温处 。
2、导电固体中有相当多的自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动 。自由电子的运动在导电固体的导热中起着主要作用 。


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