热导率和扩散率之间的关键区别在于,热导率是指材料导热的能力,而热扩散率是指测量材料从热端到冷端的热传递速率。
导热系数和热扩散系数是描述特定材料传热的两个术语。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是导热系数
3. 什么是热扩散率
4. 并排比较-表格形式的热导率与扩散率
5. 摘要
什么是导热系数(thermal conductivity)?
热导率是一个术语,它描述了一种特殊材料通过自身导热的能力。我们可以用三种方法来表示这个术语:k,λ或κ。典型地,具有高导热性的材料显示出高传热速率。例如,金属通常具有很高的导热性,并且导热效率很高。类似地,诸如聚苯乙烯泡沫塑料之类的绝缘材料具有低导热性并且显示出低传热速率。因此,我们可以在散热器应用中使用高导热率的材料,而在隔热应用中使用低导热率的材料。此外,“热阻率”是热导率的倒数。
在数学上,我们可以把热导率表示为q=-k∇T,其中q是热流,k是热导率,∇T是温度梯度。我们称之为“热传导的傅里叶定律”。
我们可以将热传导定义为由于分子在温度梯度上的随机运动而产生的能量传输。因此,我们可以将这一术语与通过对流和分子做功的能量传输区分开来,因为它不涉及任何微观流动或内部应力。
当考虑热导率的测量单位时,国际单位制单位是“瓦特/米开尔文”或W/m.K。但是,我们可以用英制单位测量热导率,单位是BTU/(h.ft.°F),其中BTU是英制热单位,h是时间(小时),ft是距离(英尺),F是温度(华氏度)。此外,测量材料热导率的方法主要有两种:稳态法和瞬态法。
什么是热扩散率(thermal diffusivity)?
热扩散率是衡量一种材料从热端到冷端的热传递率。因此,它是材料的热导率除以密度和恒压下的比热容。此参数的测量单位为m2/s。它是国际单位制衍生单位。通常,我们可以把这个术语表示为α。但也有其他的符号。热扩散率的数学表达式如下:
α=k/ρcp
这里,k是热导率,cp是比热容,ρsi是密度。然而,ρcp统称为体积热容。
大多数情况下,热扩散率是用闪光法测量的,闪光法包括在一端用短能量脉冲加热材料样品的板条或圆柱形部分,并在短距离内分析温度变化。
导热系数(thermal conductivity)和扩散率(diffusivity)的区别
导热系数和热扩散系数是描述特定材料传热的两个术语。热导率和扩散率之间的关键区别在于,热导率是指材料导热的能力,而热扩散率是指测量材料从热端到冷端的热传递速率。
下面的信息图表列出了热导率和扩散率之间的差异,以便进行并列比较。
总结 - 导热系数(thermal conductivity) vs. 扩散率(diffusivity)
热导率和热扩散率是描述通过特定材料传热的两个术语。热导率和扩散率之间的关键区别在于,热导率是指材料导热的能力,而热扩散率是指测量材料从热端到冷端的热传递速率。
引用
1“热扩散性”-概述|科学直接主题,可在这里获得。