熱擴散係數

熱擴散係數

[中文]: 熱擴散係數

[英文]: thermal diffusion coefficient ;thermal diffusivity; thermal degradation；thermal coefficient of expansion

定義

α=λ/ρc

α稱為熱擴散率或熱擴散係數（thermal diffusivity），單位m^2/s.

式中：

λ:導熱係數，單位W/(m·K)；

ρ：密度，單位kg/m^3

c：熱容，單位J/(kg·K).

物理意義

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扯平為止。由熱擴散率的定義α=λ/ρc 可知：

（1）物體的導熱係數λ越大，在相同的溫度梯度下可以傳導更多的熱量。

（2）分母ρc是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。

熱擴散率α是λ與1/ρc兩個因子的結合。α越大，表示物體內部溫度扯平的能力越大，因此而有熱擴散率的名稱。這種物理上的意義還可以從另一個角度來加以說明，即從溫度的角度看，α越大，材料中溫度變化傳播的越迅速。可見α也是材料傳播溫度變化能力大小的指標，因而有導溫係數之稱。