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4-3 

 

温度梯度与傅里叶定律

 

第二?/p>

 

 

热传?/p>

 

 

热传导是由物质内部分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现

象?/p>

热传导的机理非常复杂?/p>

简而言之,

非金属固体内部的热传导是通过相邻分子在碰撞时

传递振动能实现的;

金属固体的导热主要通过自由电子的迁移传递热量;

在流体特别是气体

中,热传导则是由于分子不规则的热运动引起的?/p>

 

4-2-1  

傅里叶定?/p>

 

 

 

 

 

 

一、温度场和等温面

 

任一瞬间物体或系统内各点温度分布的空间,

称为温度场?/p>

在同一瞬间?/p>

具有相同温度

的各点组成的面称为等温面?/p>

因为空间内任一点不可能同时具有一个以上的不同温度?/p>

所?/p>

温度不同的等温面不能相交?/p>

 

二、温度梯?/p>

 

从任一点开始,沿等温面移动,如?/p>

4-3

所示,因为在等温面上无温度变化,所以无?/p>

量传递;

而沿和等温面相交的任何方向移动,

都有温度变化?/p>

在与等温面垂直的方向上温?/p>

变化率最大。将相邻两等温面之间的温度差

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与两等温面之间的垂直距离

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之比的极?/p>

称为温度梯度,其数学定义式为?/p>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(4-1) 

温度梯度

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为向量,它的正方向指向温度增加的方向,如?/p>

4-3

所示?/p>

 

对稳定的一维温度场,温度梯度可表示为:

 

 

 

 

 

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三、傅里叶定律

 

导热的机理相当复杂,但其宏观规律可用傅里叶定律来描述,其数学表达式为?/p>

 

 

 

 

 

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式中

 

 

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——温度梯度,是向量,其方向指向温度增加方向,?/p>

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——等温面的面积,

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——比例系数,

称为导热系数?/p>

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4-3

中的负号表示热流方向总是和温度梯度的?/p>

向相反,如图

4-3

所示?/p>

 

傅里叶定律表明:

在热传导时,

其传热速率与温度梯

度及传热面积成正比?/p>

 

必须注意?/p>

λ

作为导热系数是表示材料导热性能的一

个参数,

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越大,表明该材料导热越快。和粘度

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一样,

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4-3 

 

温度梯度与傅里叶定律

 

第二?/p>

 

 

热传?/p>

 

 

热传导是由物质内部分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现

象?/p>

热传导的机理非常复杂?/p>

简而言之,

非金属固体内部的热传导是通过相邻分子在碰撞时

传递振动能实现的;

金属固体的导热主要通过自由电子的迁移传递热量;

在流体特别是气体

中,热传导则是由于分子不规则的热运动引起的?/p>

 

4-2-1  

傅里叶定?/p>

 

 

 

 

 

 

一、温度场和等温面

 

任一瞬间物体或系统内各点温度分布的空间,

称为温度场?/p>

在同一瞬间?/p>

具有相同温度

的各点组成的面称为等温面?/p>

因为空间内任一点不可能同时具有一个以上的不同温度?/p>

所?/p>

温度不同的等温面不能相交?/p>

 

二、温度梯?/p>

 

从任一点开始,沿等温面移动,如?/p>

4-3

所示,因为在等温面上无温度变化,所以无?/p>

量传递;

而沿和等温面相交的任何方向移动,

都有温度变化?/p>

在与等温面垂直的方向上温?/p>

变化率最大。将相邻两等温面之间的温度差

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与两等温面之间的垂直距离

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之比的极?/p>

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(4-1) 

温度梯度

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为向量,它的正方向指向温度增加的方向,如?/p>

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对稳定的一维温度场,温度梯度可表示为:

 

 

 

 

 

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三、傅里叶定律

 

导热的机理相当复杂,但其宏观规律可用傅里叶定律来描述,其数学表达式为?/p>

 

 

 

 

 

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式中

 

 

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——温度梯度,是向量,其方向指向温度增加方向,?/p>

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——导热速率?/p>

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——等温面的面积,

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——比例系数,

称为导热系数?/p>

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4-3

中的负号表示热流方向总是和温度梯度的?/p>

向相反,如图

4-3

所示?/p>

 

傅里叶定律表明:

在热传导时,

其传热速率与温度梯

度及传热面积成正比?/p>

 

必须注意?/p>

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作为导热系数是表示材料导热性能的一

个参数,

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越大,表明该材料导热越快。和粘度

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4-3 

 

温度梯度与傅里叶定律

 

第二?/p>

 

 

热传?/p>

 

 

热传导是由物质内部分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现

象?/p>

热传导的机理非常复杂?/p>

简而言之,

非金属固体内部的热传导是通过相邻分子在碰撞时

传递振动能实现的;

金属固体的导热主要通过自由电子的迁移传递热量;

在流体特别是气体

中,热传导则是由于分子不规则的热运动引起的?/p>

 

4-2-1  

傅里叶定?/p>

 

 

 

 

 

 

一、温度场和等温面

 

任一瞬间物体或系统内各点温度分布的空间,

称为温度场?/p>

在同一瞬间?/p>

具有相同温度

的各点组成的面称为等温面?/p>

因为空间内任一点不可能同时具有一个以上的不同温度?/p>

所?/p>

温度不同的等温面不能相交?/p>

 

二、温度梯?/p>

 

从任一点开始,沿等温面移动,如?/p>

4-3

所示,因为在等温面上无温度变化,所以无?/p>

量传递;

而沿和等温面相交的任何方向移动,

都有温度变化?/p>

在与等温面垂直的方向上温?/p>

变化率最大。将相邻两等温面之间的温度差

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与两等温面之间的垂直距离

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之比的极?/p>

称为温度梯度,其数学定义式为?/p>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(4-1) 

温度梯度

n

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为向量,它的正方向指向温度增加的方向,如?/p>

4-3

所示?/p>

 

对稳定的一维温度场,温度梯度可表示为:

 

 

 

 

 

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三、傅里叶定律

 

导热的机理相当复杂,但其宏观规律可用傅里叶定律来描述,其数学表达式为?/p>

 

 

 

 

 

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式中

 

 

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——温度梯度,是向量,其方向指向温度增加方向,?/p>

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——导热速率?/p>

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——等温面的面积,

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——比例系数,

称为导热系数?/p>

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4-3

中的负号表示热流方向总是和温度梯度的?/p>

向相反,如图

4-3

所示?/p>

 

傅里叶定律表明:

在热传导时,

其传热速率与温度梯

度及传热面积成正比?/p>

 

必须注意?/p>

λ

作为导热系数是表示材料导热性能的一

个参数,

λ

越大,表明该材料导热越快。和粘度

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第二? 热传?- 百度文库
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4-3 

 

温度梯度与傅里叶定律

 

第二?/p>

 

 

热传?/p>

 

 

热传导是由物质内部分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现

象?/p>

热传导的机理非常复杂?/p>

简而言之,

非金属固体内部的热传导是通过相邻分子在碰撞时

传递振动能实现的;

金属固体的导热主要通过自由电子的迁移传递热量;

在流体特别是气体

中,热传导则是由于分子不规则的热运动引起的?/p>

 

4-2-1  

傅里叶定?/p>

 

 

 

 

 

 

一、温度场和等温面

 

任一瞬间物体或系统内各点温度分布的空间,

称为温度场?/p>

在同一瞬间?/p>

具有相同温度

的各点组成的面称为等温面?/p>

因为空间内任一点不可能同时具有一个以上的不同温度?/p>

所?/p>

温度不同的等温面不能相交?/p>

 

二、温度梯?/p>

 

从任一点开始,沿等温面移动,如?/p>

4-3

所示,因为在等温面上无温度变化,所以无?/p>

量传递;

而沿和等温面相交的任何方向移动,

都有温度变化?/p>

在与等温面垂直的方向上温?/p>

变化率最大。将相邻两等温面之间的温度差

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与两等温面之间的垂直距离

?/p>

n

之比的极?/p>

称为温度梯度,其数学定义式为?/p>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(4-1) 

温度梯度

n

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为向量,它的正方向指向温度增加的方向,如?/p>

4-3

所示?/p>

 

对稳定的一维温度场,温度梯度可表示为:

 

 

 

 

 

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三、傅里叶定律

 

导热的机理相当复杂,但其宏观规律可用傅里叶定律来描述,其数学表达式为?/p>

 

 

 

 

 

n

t

S

Q

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式中

 

 

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——温度梯度,是向量,其方向指向温度增加方向,?/p>

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Q

——导热速率?/p>

W

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S

——等温面的面积,

m

2

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λ

——比例系数,

称为导热系数?/p>

W/

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·

℃)

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4-3

中的负号表示热流方向总是和温度梯度的?/p>

向相反,如图

4-3

所示?/p>

 

傅里叶定律表明:

在热传导时,

其传热速率与温度梯

度及传热面积成正比?/p>

 

必须注意?/p>

λ

作为导热系数是表示材料导热性能的一

个参数,

λ

越大,表明该材料导热越快。和粘度

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