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傅立葉導熱定律

傅立葉導熱定律(Fourier's Law of Heat Conduction)是一個描述熱傳導基本過程的定律,由法國科學家約瑟夫·傅立葉在1822年提出。該定律可以表述為:在導熱過程中,單位時間內通過給定截面的導熱量(dQ/dt)正比於垂直於該截面方向上的溫度變化率(dt/dx)和截面面積(A),而熱量傳遞的方向與溫度升高的方向相反。

數學表達式為q=−λ(dt/dx)q = - \lambda (dt/dx)q=−λ(dt/dx),其中qqq是熱流密度,WWW 是熱導率(也稱為導熱係數),單位是W/(m·K),ttt 是溫度。熱導率(\lambda\lambdaλ)是物質導熱能力的大小,與材料的種類、結構、雜質含量、密度、氣孔、溫度和濕度等因素有關。

傅立葉定律是熱傳導計算中的基礎公式,廣泛套用於傳熱學領域,用於描述和分析熱量在固體、液體和氣體中的傳導過程。